Методика определения массовой доли парафина

Сущность метода А заключается в предварительном удалении асфальтово-смолистых веществ из нефти, их экстракции и адсорбции и последующем выделении парафина смесью ацетона и толуола при температуре минус 200С. 1. Подготовка к испытанию Силикагель (200г) насыпают в фарфоровую чашку и сушат 6 часов при температуре (180+100С) в сушильном шкафу затем охлаждают в эксикаторе и заполняют адсорбционные колонки в количестве по 100г каждую.Для регенерирования силикагель промывают в колонке спиртотолуольной смесью в соотношении 1:1 до получения бесцветного растворителя.

Далее силикагель промывают дистиллированной водой и сушат на воздухе в течение 6 часов, а затем выдерживают в воздушном термостате при температуре (180+10)0С в течение 6 часов.Берут навеску нефти массой 5г с погрешностью не более 0,01г (при содержании асфальтово-смолистых веществ 10% и более масса навески 3г). В конической и плоскодонной колбе на 500 см3 навеску нефти разбавляют 40-кратным объемом н-гептана (200 мл). Для осаждения асфальтенов раствор нефти в н-гептане отстаивают в темном месте в течении 16 часов при температуре окружающей среды.

Отстоявшийся раствор н-гептана с асфальтенами осторожно без перемешивания фильтруют через двойной фильтр «синяя лента» в круглодонную колбу емкостью 500 см3. После колбу ополаскивают 2-3 раза 5-7 мл н-гептана, и фильтр промывают 1-2 раза 5-7 н-гептаном (до тех пор, пока стекающий раствор не будет прозрачным и после его испарения на фильтровальной бумаге не останется масляного пятна). 2. Экстракция соосажденных парафинов с фильтрата. Для удаления соосажденных смол и парафинов, фильтр помещают в патрон насадки экстракционного аппарата.

В круглодонную колбу экстракционного аппарата вместимостью 100 см3 наливают 50 см3 н-гептана.Собирают аппарат и помещают на масляную баню, нагретую до температуры 110-120 0С (если температура бани будет ниже, то экстракция не начнется!). Насадку экстракционного аппарата необходимо обернуть тканью (асбестовой, стеклотканью или ветошью) для лучшего нагрева насадки.

Экстракцию н-гептаном проводят в течение 1 часа. После проведения экстракции н-гептаном аппарат разбирают, дают охладиться колбе и н-гептановый экстракт переливают в колбу емкостью 100 см3 и наливают 50 см3 этилового спирта и проводят экстракцию спиртом в течение 5-10мин (оборачивать насадку тканью нет необходимости). После выполнения экстракции спиртовой экстракт не надо объединять с фильтратом, уберите экстракт в сторону – он потребуется позже. 3. Отгонка растворителя из фильтрата и экстрактов. Фильтрат, полученный после фильтрования и промывки асфальтенов, собранный в круглодонную колбу отгоняют на аппарате для отгонки н-гептан до объема остатка 50-70 см3. К охлажденному остатку в колбе добавляют экстракт этилового спирта, собирают аппарат для отгонки и проводят отгонку с инертным газом (в токе азота) до полного удаления растворителя (т.е. когда зеленоватый слой спирта не будет виден, и когда начнется вспенивание раствора в колбе). После охлаждения остаток в колбе растворяют в 30-50 см3 нефраса с 2-80/120 (бензина растворителя). 4. Адсорбция смол. В адсорбционную колонку, заполненную силикагелем в количестве 100г, наливают 200 см3 бензина–растворителя (нефраса) и открывают кран снизу.

Когда он полностью впитается силикагелем, (уровень растворителя дойдет до верхней кромки силикагеля), кран закрывают и в колонку заливают концентрат фильтрата (полученный по п.3). Колбу из-под концентрата промывают небольшим количеством бензина-растворителя (3-5 раз по 5 см3), который также сливают в колонку.

После этого кран открывают и дают пробе «сесть» на силикагель – введенный раствор должен дойти до верхнего уровня силикагеля в колонке.

Кран закрывают.В колонку заливают 100 см3 бензина растворителя. Колонку сверху закрывают ватой и оставляют на 1-2 часа, затем вату вынимают и с помощью крана внизу колонки устанавливают скорость выхода раствора 5 см3 в минуту.

Когда уровень бензина-растворителя в колонке дойдет до поверхности силикагеля, порциями по 100-200 см3 добавляют смесь бензина и толуола (в соотношении 6:1), 500-600 см3 до тех пор, пока из колонки не будет вытекать чистый растворитель (объем собранного не должен превышать 1 литра). 5. Отгонка растворителя из фильтрата, полученного после адсорбционных колонок. Растворитель отгоняют на масляной бане из круглодонной колбы вместимостью 1000см3 через холодильник, при температуре бани 145 0С в токе азота до объема остатка 15-20 см3 . Полученную обессмоленную нефть количественно переносят в предварительно взвешенную с погрешность не более 0,001г, коническую колбу вместимостью 50 см3 (с обязательный смывом нефти 10-15 см3 растворителя) и отгоняют остаток растворителя на масляной бане в токе азота (надежно закрепите колбу в гибкой лапке, установите капилляр для продувки азота и отгоняйте растворитель до появления белых паров). Массу колбы с обессмоленной нефтью определяют с погрешностью не более 0,001г и находят массу обессмоленной нефти. 6. Вымораживание и фильтрование парафина. С помощью криостата установить температуру в охлаждающей бане минус (20+1)0С и поддерживать в течении времени, необходимого для выделения парафина. Уровень жидкости в бане должен быть на 20-25 см3 выше плоскости фильтров воронок.

Под фильтрованные воронки, закрепленные в бане подставить колбы для фильтрования под вакуумом тубус, который соединяют с вакуумным насосом (но не включать его). Готовят смесь ацетона и толуола (36-5:65 по объему), не менее 100 см3 для двух параллельных определений.

В колбу с обессмоленной нефтью (массой 1-2г, определенной с погрешностью не более 0,0002г) приливают растворитель смесь ацетона-толуола (35:65 по объему). Объем растворителя берут из расчета 10 см3 растворителя на 1г массы обессмоленной нефти.

Колбу со смесью обессмоленной нефти и растворителя нагревают корковой пробкой и медленно охлаждают до комнатной температуры.

В баню с охлажденной смесью, имеющую температуру минус (20+1)0С, помещают колбу рядом с воронками, стеклянную лопаточку, помещенную в пробирку и растворитель (30 см3) для промывки парафина на фильтре.Охлаждают, выдерживая в бане при температуре минус (20+1)0С, не менее 1 часа. Застывшую в колбе массу перемешивают лопаточкой, быстро и количественно переносят в воронку для фильтровании, и перед тем, как включить вакуумный насос дают раствору самостоятельно протекать через фильтр воронки (пусть прокапает ок. 1 см3, это необходимо для того, чтобы поры фильтра заполнились мелким осадком парафина, это позволит избежать проскакивания осадка через поры фильтра при фильтровании под вакуумом). Для фильтрования под вакуумом включают вакуумный насос.

Скорость фильтрования устанавливается так, чтобы растворитель стекал тонкой струйкой, не образуя трещин в кристаллической массе парафина.Оставшийся на стенках колбы парафин смывают 30 см3 растворителя, охлажденного до минус (20+1)0С. Смыв быстро переносят в воронку для фильтрования и фильтруют.

Парафин на фильтре промывают охлажденный растворителем два раза по 10-15 см3 . Вторую порцию растворителя наливают на парафин на фильтре только после того, как полностью профильтруется предыдущая порция. Последнюю порцию растворителя отсасывают очень тщательно до появления трещин в слое парафина. 7. Перенос парафина с фильтра в колбу.После окончания фильтрования под трубку воронки подставляют колбу, в которой охлаждалась обессмоленная нефть.

Кран регулирования подачи хладагента (расположен на выходном штуцере криостата) перекрывают и задают температуру термостата +600С. После того, как термостат достигнет заданной температуры, кран открывают только на половину, (горячий хладагент имеет низкую вязкость и при полностью открытом кране может переполнить аппарат для фильтрования!). При поступлении горячей жидкости в аппарат для фильтрования парафин на фильтре плавиться и стекает в колбу.

Остатки парафина на фильтре смывают небольшими порциями толуола, подогретого до температуры +600С. Объем толуола не должен превышать 20-30 см3. Колбу с раствором парафина в толуоле ставят в масляную баню и выпаривают толуол в токе азота (до появления белых паров). После удаления растворителя и охлаждения колбу с парафином переносят в сушильный шкаф и выдерживают при температуре 145 0С в течении 30 мин. Колбу с просушенным парафином переносят из сушильного шкафа в эксикатор и выдерживают в течении 50 мин после чего определяют массу колбы с парафином и пустой колбы. 8. Определение температуры плавления парафина.

Пробу парафина расплавляют в колбе, нагревая ее на водяной бане или электрической плитке закрытого типа, не допуская местных перегревов. Шарик термометра погружают в расплавленный парафин. Затем термометр вынимают из парафина и укрепляют в пробирке корковой пробкой.Пробирку с термометром нагреваю на водяной бане до тех пор, пока капля парафина на термометре не расплавиться. Затем пробирку с термометром охлаждают на воздухе, переводя ее все время из вертикального положения в наклонное.

Температуру, при которой капля парафина затвердевает на шарике термометра, принимают за температуру плавления парафина.За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,2 0С. При получении температуры плавления ниже 50 0С проводят повторное выделение парафина в той же колбе. Для разбавления парафина берут 5-10 см3 растворителя и далее повторяют все операции по вымораживанию и фильтрации парафина. 9. Расчет результатов анализа.

Массовую долю парафина (Х) в процентах вычисляют по формуле: х = m ∙ m2 ∙ 100 m1 ∙ m3 где m – масса парафина, выделяемого из обессмоленной нефти, г; m1 – масса нефти, взятая для обессмолевания, г; m2 – масса обессмоленной нефти, г; m3 – масса обессмоленной нефти, взятая для определения парафина, г; в случае, когда m2 = m3 то формулу можно упростить: х = m ∙ 100 m1 За результатом испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

Результат испытания округляется до 0,1. Сходимость метода Стр.6 ГОСТ 11851-85 Воспроизводимость метода.