SKŁAD WĘGLOWODOROWY ROPY NAFTOWEJ I GAZU
Ropa naftowa jest palną cieczą pochodzenia naturalnego (tzw. pierwotny nośnik energii), która jest podstawowym surowcem do produkcji paliw płynnych i innych produktów naftowych: środków smarowych, wosków, asfaltów oraz surowców petrochemicznych. Ropa naftowa powstała w wyniku biochemicznego, chemicznego i geochemicznego przeobrażenia materii organicznej (wielkocząsteczkowe substancje organiczne) do niżej cząsteczkowych węglowodorów naftowych i związków heteroorganicznych. W każdej ropie naftowej występuje ogromna liczba związków chemicznych o różnej budowie chemicznej i zawartości, co powoduje, że poszczególne surowce charakteryzują się odmiennymi własnościami fizykochemicznymi. Znajomość składu i własności fizykochemicznych jest podstawą klasyfikacji i oceny jakości ropy naftowej. Ocena jakości ropy naftowej obejmuje wiele parametrów, charakteryzujących jej zachowanie podczas wydobycia, transportu, magazynowania, a przede wszystkim określających wydajność oczekiwanych produktów oraz wykorzystywana jest w optymalizacji istniejących procesów technologicznych, jak również projektowania nowych procesów. Określenie składu i korelacji między poszczególnymi związkami chemicznymi pozwala na poznanie geochemicznych warunków tworzenia ropy naftowej, co jest wykorzystywane w poszukiwaniach i ocenie zapasów tego surowca. Istotne znaczenia ma w tym przypadku identyfikacja biomarkerów (wskaźniki biologiczne) - substancji mających bezpośredni związek z wyjściową materią biologiczną złóż. Analiza biomarkerów jest również wykorzystywana do identyfikacji źródeł zanieczyszczeń środowiska naturalnego węglowodorami naftowymi. 2. SKŁAD CHEMICZNY ROPY NAFTOWEJ Pod względem chemicznym ropa naftowa stanowi zróżnicowane, złożone, wieloskładnikowe mieszaniny związków organicznych o szerokim zakresie mas cząsteczkowych - od kilkudziesięciu do kilkudziesięciu tysięcy jednostek. Związki organiczne obecne w ropie naftowej to głównie węglowodory, ponadto występują związki heterorganiczne oraz stanowiące zanieczyszczenia ropy - związki nieorganiczne. Poszczególne związki chemiczne występują w ropie naftowej w różnych stężeniach. Charakteryzują się one zróżnicowaną rozpuszczalnością w innych związkach, w tym związkach obecnych w próbce, różnorodną polarnością i lotnością. Jednocześnie - z uwagi na obecność w materiałach naftowych bardzo dużej liczby izomerów - właściwości wielu składników są bardzo zbliżone. Analiza chemiczna takich substancji obejmuje oznaczanie wielu parametrów i wymaga zastosowania różnorodnych technik i metod: rozdzielania (destylacja chromatografia, ekstrakcja), chemicznych, spektroskopowych, elektroanalitycznych. Charakterystyka chemiczna ropy naftowej obejmuje oznaczanie:
(…)
… do powierzchni wzorca i z krzywej kalibracyjnej wyznacza się stosunek wagowy. Znając ilość dodanego wzorca oblicza się masę analitu. Zastosowania chromatografii gazowej w analityce naftowej
Zastosowania GC obejmują: identyfikację i oznaczanie ilościowe lotnych składników w ropie naftowej, a przede wszystkim składników benzyn, olejów napędowych, ale również olejów smarowych, wosków. Wysoka rozdzielczość GC…
… ropy lekkiej oraz ciężkiej oraz dla porównania skład grupowy głównych produktów paliwowych pochodzących z ropy naftowej: benzyny i oleju napędowego.
3. METODY CHROMATOGRAFICZNE Chromatografia znalazła szczególne zastosowanie w analityce naftowej, gdyż jest to metoda umożliwiająca zarówno rozdzielanie, jak i analizę jakościową i ilościową rozdzielonych składników. Może być ona wykorzystana do rozdzielania próbek naftowych na składniki grupowe, czy węższe frakcje, a także do rozdzielania na indywidua chemiczne. Specyficznym wykorzystaniem chromatografii gazowej jest tzw. symulowana destylacja. Chromatografia jest to fizykochemiczna metoda rozdzielania jednorodnych mieszanin, których składniki ulegają zróżnicowanemu, wielokrotnemu podziałowi między dwie fazy: nieruchomą (stacjonarną) i ruchomą…
… się do analizy indywiduów chemicznych oraz oznaczania składników grupowych/klas związków. Podstawą analizy jest interpretacja chromatogramu:
analiza jakościowa opiera się na danych retencyjnych i zastosowaniu odpowiednich detektorów, umożliwiających np. rejestrację widm spektroskopowych, analiza ilościowa opiera się na pomiarze powierzchni lub wysokości pików. Chromatografia gazowa Techniką GC analizuje…
… uważane są związki zawierające tylko atomy węgla i wodoru, natomiast związki organiczne zawierające ponadto takie atomy jak siarka, tlen czy azot należą do grupy składników niewęglowodorowych. Oprócz nazewnictwa systematycznego związki występujące w ropie naftowej posiadają nazwy zwyczajowe. Węglowodory naftowe obejmują związki: n-parafinowe (n-alkany) - o wzorze sumarycznym CnH2n+2 izoparafinowe…
… jednopierścieniowe węglowodory aromatyczne (benzen, toluen, etylobenzen, ksyleny - BTEX) w ilościach 0,01 - 1,8 %. Zawartość wyżej cząsteczkowych węglowodorów maleje ze wzrostem masy cząsteczkowej. Skład węglowodorowy ropy oraz produktów naftowych w uproszczony sposób charakteryzuje się liczbą atomów węgla w n-alkanach występujących w danej próbce, np. w ropie naftowej występują węglowodory: od metanu (C1…
… jej składników. Frakcje ropy naftowej i produktów naftowych rozdzielane przy użyciu określonych rozpuszczalników, określa się na ogół mianem - składniki grupowe, np. asfalteny (nielotna, polarna frakcja ropy naftowej, asfaltów zawierająca związki wielkocząsteczkowe o szerokim zakresie masy cząsteczkowej i polarności) - nierozpuszczające się w węglowodorach parafinowych (pentan, heksan, heptan) malteny…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)