Газохроматографическая оценка профиля серосодержащих соединений в составе ароматических фракций

  • Анастасия Юрьевна Канатьева Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН), Москва, Россия https://orcid.org/0000-0003-1633-0197
  • Александр Александрович Курганов Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН), Москва, Россия
  • Александр Александрович Королев Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН), Москва, Россия
  • Елена Николаевна Викторова Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН), Москва, Россия
Ключевые слова: сернистые соединения, нефть, селективное детектирование

Аннотация

Для пяти ароматических фракций нефти различного происхождения показана возможность использования метода газовой хроматографии с пламенно-фотометрическим детектированием для оценки профиля серосодержащих соединений. Помимо этого, использование селективного к сере детектора позволяет проводить оценку образцов ароматических фракций нефти по общему содержанию соединений серы с учетом взаимного перекрывания пиков ароматических углеводородов и их серосодержащих аналогов. Для этого необходимо построение калибровочной характеристики по БТ и/или ДБТ, использующегося в работе для построения контрольных карт. Показано, что анализ с использованием ГХ с ПИД не позволял с достаточной уверенностью проводить различение между образцами ароматических фракций. С использованием метода ГХ-МС была уточнена природа некоторых сернистых соединений в составе образца и подтверждено наличие взаимного перекрывания пиков ароматических углеводородов и их серосодержащих аналогов. В связи с этим построение профиля сернистых соединений было выполнено с использованием селективного к сере детектора, в качестве которого был выбран ППФД. Для получения численного описания образцов в качестве характеристической величины предложено использование отношения площадей пиков изомерных метилэтилбенз[b]тиофенов, полученных с контролем процесса с использованием карт Шухарта. На примере годового исследования одного и того же образца показано, что величина отношения остается постоянной в пределах погрешности в течение года, что позволяет использовать эту величину как характеристическую для ароматических фракций.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Анастасия Юрьевна Канатьева, Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН), Москва, Россия

ведущий научный сотрудник лаборатории спектральных и хроматографических исследований, руководитель группы хроматографии, к.х.н., Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН), Москва, Россия

Александр Александрович Курганов, Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН), Москва, Россия

главный научный сотрудник лаборатории спектральных и хроматографических исследований, д.х.н., Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН), Москва, Россия

Александр Александрович Королев, Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН), Москва, Россия

старший научный сотрудник лаборатории спектральных и хроматографических исследований, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН), Москва, Россия

Елена Николаевна Викторова, Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН), Москва, Россия

старший научный сотрудник лаборатории спектральных и хроматографических исследований, к.х.н., Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН), Москва, Россия

Литература

Wardencki W. Sulfur compounds: gas chromatography, in: Encyclopedia of Sepa-ration Science, Ed. Wilson I. D. Academic Press, 2000: 4285-4301. https://doi.org/10.1016/B0-12-226770-2/06201-3

Lobachev A.L., Nikitina A.L., Revin-skaya E.V., Fomina N.V., Gazovaya сhro-matografiya v opredelenii serosoderzhash-chih soedinenij v nefti i nefteproduktakh, Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy, 2013; 13(4): 523-527. (In Russ.)

Shen F., Qu S., Li J., Yang Z., Zhou C., Yang F., He Z., Xiang K., Shi M., Liu H., Development of chemical looping desulfurization method for high sulfur pe-troleum coke, Fuel, 2024; 357(A): 129658. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.129658

Yanagida A., Wakiya S., Kigawa R., Sato Y., Shiga S., Koizumi Y., Uchino T., Yasuki Y., Kohdzuma Y., What kind of corrosion products are “black spots”? —Effects of reduced sulfur compounds on corrosion of bronze artefacts, Journal of Cultural Heritage, 2024; 68: 307-315. https://doi.org/10.1016/j.culher.2024.06.010

Rawat A., Joshi P., Singh R. K., Khatri O. P., Mohanty P., Utilizing polycy-clic aromatic sulphur heterocycles to de-velop hypercrosslinked microporous poly-meric adsorbents for deep desulphurization of fuels, Colloids and Surfaces A: Physico-chemical and Engineering Aspects, 2024: 683: 132996. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2023.132996

Hua Y, Hawryluk M, Gras R, Shearer R, Luong J., Flow injection gas chromatog-raphy with sulfur chemiluminescence de-tection for the analysis of total sulfur in complex hydrocarbon matrixes, J. Sep. Sci., 2018; 41(2): 469-474. https://doi.org/10.1002/jssc.201700897.

Prasantongkolmol T., Thongkorn H., Sunipasa A., Do H.A., Saeung C., Jongpatiwut S., Analysis of sulfur com-pounds for crude oil fingerprinting using gas chromatography with sulfur chemilu-minescence detector, Marine Pollution Bulletin, 2023; 186: 114344. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2022.114344

Catalan L.J.J., Liang V., Jia C. Q., Comparison of various detection limit estimates for volatile sulphur compounds by gas chromatography with pulsed flame photometric detection, Journal of Chroma-tography A, 2006; 1136 (1): 89-98. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2006.09.056

Torres-Herrera S., González-Cortés J. J., Almenglo F., Ramírez M., Cantero D., Development and validation of a sampling and analysis method to determine biogenic sulfur in a desulfurization bioreactor by gas chromatography coupled with a pulsed flame photometric detector (GC-PFPD), Journal of Hazardous Materials, 2022; 424: 127667. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.127667

Song X., Zhu L., Wang X., Zheng F., Zhao M., Liu Y., Li H., Zhang F., Zhang Y., Chen F., Characterization of key aroma-active sulfur-containing compounds in Chinese Laobaigan Baijiu by gas chroma-tography-olfactometry and comprehensive two-dimensional gas chromatography cou-pled with sulfur chemiluminescence detec-tion, Food Chemistry, 2019; 297: 124959. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.124959

Wu J., Ma C., Zhang W., Chang W., Zhang Y., Shi Q., Molecular characteriza-tion of non-polar sulfur compounds in the full boiling range crude oil fractions, Fuel, 2023; 338: 127323. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.127323

Tsaplev Yu.B., Gl. 7. Hemilyumi-nescentnye detektory v chromatografii., In: Lyuminescentnyj analiz. Ed. Romanovskoj G.I. M., Nauka. 2014: 179-227. (In Russ.)

Arora P.K. Chath J.P.S., Chemilu-minescence from the reactions of ozone with sulphur compounds, Can. J. Chem, 1983; 1: 417-423.

Matveeva A.G., Glebov E.M., Korolev V.V., Pozdnyakov I.P., Plyusnin V.F., Stas D.V., Reznikov V.A., Lyumines-centnye svojstva novyh naftilnitroksilnyh radikalov, Himiya vysokih energij, 2011; 45(5): 450-456. (In Russ.)

Sibircev V.S., Molekulyarnaya lyu-minometriya v biotekhnologicheskih issle-dovaniyah. Uchebnoe posobie. Sankt-Peterburg. Universitet ITMO. 2018. 15 p. (In Russ.)

Rao Z., Liu L., Xie J., Zeng Y., De-velopment of a benzene vapour sensor uti-lizing chemiluminescence on Y2O3, Lumi-nescence, 2008; 23(3): 163-168. https://doi.org/10.1002/bio.1027

Shewhart W.A., Economic Control of Manufactured Product. New York. D. Van Norstrand. 1931. 501 p.

Опубликован
2025-01-05
Как цитировать
Канатьева, А. Ю., Курганов, А. А., Королев, А. А., & Викторова, Е. Н. (2025). Газохроматографическая оценка профиля серосодержащих соединений в составе ароматических фракций. Сорбционные и хроматографические процессы, 24(6), 924-933. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2024.24/12569