石油化學(xué)組分分離及分析方法

石油化學(xué)組分分離及分析方法第一頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日授課內(nèi)容第一章緒論第二章油氣儲運(yùn)化學(xué)基礎(chǔ)知識第三章原油化學(xué)組成的分離及分析方法第四章原油處理第五章天然氣處理與加工第六章油田污水處理第七章原油輸送用化學(xué)劑第八章成品油添加劑第二頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日第三章

原油化學(xué)組分分離及分析方法第三頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日本章內(nèi)容精密分餾及分子蒸餾氣相色譜、液相色譜元素分析法光譜法核磁共振、質(zhì)譜法第四頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日§3.1精密分餾、分子蒸餾第五頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日精密分餾當(dāng)需要將原油分離為更窄的餾分及將沸點(diǎn)差很小的混合物進(jìn)行分離時，則要用分餾效率較高的精密分餾。第六頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日精密分餾裝置高效的分餾柱填料：填料應(yīng)具有較大的比表面積和較高的空隙率；較高的回流比：在一定范圍內(nèi)，回流比越大，分餾效率越高；第七頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日精密分餾分餾柱的保溫：最理想的分餾是在絕熱的情況下操作，過多的散熱會影響分餾效率，而且易形成液泛。常用抽空的鍍銀夾層玻璃柱為絕熱分餾柱或用分段電熱保溫第八頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日分子蒸餾原油中重質(zhì)組分的沸點(diǎn)很高，在一般能達(dá)到的減壓條件下進(jìn)行蒸餾（0.1KPa），也只能蒸餾出相當(dāng)于常壓沸點(diǎn)為530℃以下的餾分。如果再繼續(xù)提高蒸餾溫度，油樣就會發(fā)生分散。對這部分高漲點(diǎn)餾分，需要用分子蒸餾（MolecularDistillation)或短程蒸餾（Shortpathdistillation)℃第九頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日分子蒸餾原理根據(jù)氣體分子運(yùn)動論，氣體分子在兩次連續(xù)碰撞間所行經(jīng)的距離稱為自由程。由于分子的混亂運(yùn)動，所以自由程也是不斷地?zé)o規(guī)則地變化，其平均值則稱為平均自由程，以符號λ表示。第十頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日分子蒸餾原理

第十一頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日分子蒸餾原理平均自由程與壓力成反比，壓力越低時，分子在單位時間內(nèi)碰撞次數(shù)越少，平均自由程也越大。第十二頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日分子蒸餾原理對于原油中較大的分子，在0.1Pa的高真空下，其平均自由程可達(dá)到10cm左右。在這樣低的壓力下加熱油樣，其液相表面的分子會蒸發(fā)逸出。第十三頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日分子蒸餾原理如在與液相表面距離小于其平均自由程處設(shè)置一溫度較低的表面，則從液相表面逸出的分子會在這個冷表面上冷凝。第十四頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日分子蒸餾原理分子蒸餾的特點(diǎn)：蒸餾時的溫度并沒有達(dá)到所分離物質(zhì)在該壓力下沸點(diǎn)，只有依仗液相的表面蒸發(fā)。這樣可避免因溫度過高而造成的分解。第十五頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日§3.2氣相色譜法第十六頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法色譜法是俄國科學(xué)家茨維特于1906年首創(chuàng)，目前廣泛用來作為分離和分析多組分混合物的有效方法。按照流動相的狀態(tài)可分為氣相色譜（Gaschromatogrphy,GC)和液相色譜法（Liquidchromatography,LC）兩大類。第十七頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法原理利用試樣中各組分在色譜柱的流動相和固定相之間具有不同的分配系數(shù)（即在固定相上具有不同的吸附值或溶解度）來進(jìn)行分離的。第十八頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法原理被分離的混合物在進(jìn)樣口氣化為氣體后，由載氣（流動相）攜帶進(jìn)入色譜柱，由于載氣的不斷沖洗而向下游移動，其中吸附（或溶解）能力最弱的組分向下游移動的速度最快，而吸附（或溶解）能最強(qiáng)的組分向下游移動的速度最慢。第十九頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法原理經(jīng)過一定的柱長后，由于組分在色譜柱中反復(fù)多次的分配，即使原來性質(zhì)差異很小的組分，也能分開。這樣，試樣中各組分便能按其吸附（或溶解）能力由弱到強(qiáng)依次流出，從而使各組分得以分離。第二十頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法原理保留時間（tR）：從進(jìn)樣到色譜峰流出極大值時的時間。在特定的固定相及實(shí)驗(yàn)條件下，每一組分都有一個特定的保留時間，可以用它來作為定性指標(biāo)。第二十一頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法原理要對混合物中各組分進(jìn)行定性和定量，它們的譜峰之間必須有足夠大的距離，同時色譜峰必須很窄，才能達(dá)到完全分離的目的。第二十二頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法原理色譜峰之間的距離是由物質(zhì)在兩相間的分配系數(shù)決定的，峰的寬窄由柱效率所決定。分辯率（分離度）Rs是定量描述混合物中相鄰兩組分在色譜柱中分離情況的主要指標(biāo)。第二十三頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法原理

分辯率（Rs）或分離度是相鄰兩譜峰中心間的距離與兩譜峰的平均寬度之比第二十四頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法原理

Rs越大意味著這兩組分分離得越好，當(dāng)Rs≥1.5時，兩組分即可完全分離。第二十五頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜儀氣相色譜儀主要由載氣系統(tǒng)、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測器及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等組成。第二十六頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜儀

1、載氣：氣相色譜所用的流動相載氣一般由高壓氣瓶提供，常采用的載氣有氫氣、氮?dú)?、氦氣或氬氣，可根?jù)不同的分析對象進(jìn)行選擇。第二十七頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜儀

2、色譜柱：是氣相色譜的核心部分，樣品中各組分是在色譜柱中得到分離的。色譜柱分為填充柱及開管柱兩大類，以填充柱為主。第二十八頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜儀

2、色譜柱：填充柱中裝有均勻涂布以固定液的很細(xì)的擔(dān)體或吸附劑。柱材料一般是不銹鋼、玻璃、石英或聚四氟乙烯等。第二十九頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜儀

3、固定相：分為三類：固體固定相、液體固體相和新型綜合固體相（1）固體固定相：氣固色譜柱，采用固體吸附劑，分析永久性氣體和一些低沸點(diǎn)的氣體混合物?；钚蕴?、硅膠、氧化鋁和分子篩第三十頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜儀

3、固定相：（2）液體固定相：氣液色譜儀，是氣相色譜中應(yīng)用最廣的。液體固定相是由惰情載體和涂在惰性載體表面上的固定液組成。

①載體：多孔性固體顆粒、比較大的比表面積。硅藻土、玻璃珠、聚四氟已烯等第三十一頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜儀

3、固定相：（2）液體固定相：①載體：多孔性固體顆粒、比較大的比表面積。硅藻土、玻璃珠、聚四氟已烯等。要求載體具有比較大的比表面積、良好的熱穩(wěn)定性、對試樣無吸附、無催化，有一定的粒度和規(guī)則的形狀（球形），有一定的機(jī)械強(qiáng)度。第三十二頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜儀

3、固定相：（2）液體固定相：②固定液：揮發(fā)性小、熱穩(wěn)定性高、化學(xué)穩(wěn)定性好、對試樣有適當(dāng)?shù)娜芙饽芰洼^高的選擇性。一般的固定液都是高沸點(diǎn)的有機(jī)化合物，以硅酮為主。第三十三頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜儀

3、固定相：（3）新型合成固定相：苯乙烯和二乙烯共聚而成的高分子多孔微球，它起著載體與固定液的雙重作用，樣品組分可直接在其表面上進(jìn)行分配。第三十四頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜儀

4、檢測器：1）熱導(dǎo)檢測器：適合于含量為常量至幾十ppm組分的分析。熱導(dǎo)檢測器是依據(jù)不同物質(zhì)具有不同的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行檢測的。第三十五頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜儀

4、檢測器：2）火焰離子化檢測器：氫焰檢測器。適用于含可揮發(fā)的含碳?xì)涞挠袡C(jī)物質(zhì)，其檢測的靈敏度高于熱導(dǎo)檢測器。第三十六頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜儀

4、檢測器：2）火焰離子檢測器：氫氣與載氣混合通過由不銹鋼（或白金）制成的噴嘴，再與空氣混合后點(diǎn)火，即能燃燒成氫火焰。當(dāng)有機(jī)物進(jìn)入火焰時，即發(fā)生離子化反應(yīng)，生成許多正離子。如果在火焰上加一電場，正離子就會流向負(fù)極（收集極）形成離子流，再經(jīng)過高電阻變成電壓信號，放大后即可在記錄儀上顯示出來。第三十七頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法在石油行業(yè)中的應(yīng)用

1、氣體分析

2、石油餾分的分析

3、裂解色譜

第三十八頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法在石油行業(yè)中的應(yīng)用

1、烴類氣體天然氣中的烴類組成比較簡單，用異三十烷色譜柱即可對C1～C4的烴類進(jìn)行分離第三十九頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法在石油行業(yè)中的應(yīng)用

2、石油輕餾分分析分析汽油中的單體烴組成需要用毛細(xì)管色譜柱，以O(shè)V-101高沸點(diǎn)硅油為固定液?？梢詮闹别s汽油中測得一百多種烴類化合物。第四十頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法在石油行業(yè)中的應(yīng)用

2、石油輕餾分分析芳烴具有很強(qiáng)的極性，可以采用極性很強(qiáng)的OV-275固定液，將樣品中非芳烴部分先行分出，各個芳烴組分也可以得到分離。第四十一頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法在石油行業(yè)中的應(yīng)用

2、石油輕餾分分析

13X分子篩具有分離烷烴和環(huán)烷烴的特殊功能，多它來測定汽油中各個碳數(shù)的烷烴和環(huán)烷烴的含量第四十二頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法在石油行業(yè)中的應(yīng)用2、石油輕餾分分析對于含烯烴的裂化汽油，在分離柱中用NN-（α-氰乙基）甲酰胺為固定液；吸收柱中裝入涂有高氯酸及高氯酸汞的載體。試樣在分離柱中，分出飽和烴及烯烴，經(jīng)反吹得芳烴的含量；試樣進(jìn)入吸收柱，僅有飽和烴流出，計(jì)算得出烯烴含量。第四十三頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法在石油行業(yè)中的應(yīng)用2、石油輕餾分分析分析汽油中的含硫及含氮化合物，可以用火焰光度檢測器及熱離子檢測器。第四十四頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法在石油行業(yè)中的應(yīng)用2、石油中間餾分及重餾分分析正構(gòu)烷烴的分析：先用5A分子篩吸附或尿素絡(luò)合方法從樣品中分離出正構(gòu)烷烴，然后再進(jìn)行碳原子數(shù)不同的正構(gòu)烷烴分析。

第四十五頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氣相色譜法在石油行業(yè)中的應(yīng)用2、在石油標(biāo)準(zhǔn)測定方法中的應(yīng)用

用氣相色譜模擬蒸餾，可以得到原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾曲線。以甲基硅酮為固定液，在程序升溫過程中，油樣中的烴類能按其沸點(diǎn)順序分離。在此類非極性固定液上，正構(gòu)烷烴的保留時間及保留溫度與其沸點(diǎn)呈良好的線性關(guān)系。

第四十六頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日§3.3液相色譜法第四十七頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日液相色譜法以液體為流動相的色譜稱為液相色譜。包括柱色譜法、薄層色譜法及紙色譜法第四十八頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日液相色譜法在液相色譜儀中，樣品是在溶液狀態(tài)下進(jìn)行分離的，不像氣相色譜那樣，需要對樣品進(jìn)行氣化，因此它的分離對象不受沸點(diǎn)的限制，能對揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性不良的樣品進(jìn)行分離。第四十九頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日液相色譜法根據(jù)分離原理不同：液固吸附色譜法、分配及鍵合相色譜法、離子交換色譜法、凝膠滲透色譜法第五十頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日液固吸附色譜法基于樣品分子與吸附劑（硅膠、氧化鋁）表面和流動相液體之間相互作用的不同而進(jìn)行分離。第五十一頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日液固吸附色譜法樣品中各類極性不同的分子在吸附劑上的吸附能力強(qiáng)弱是不同的。在此類色譜儀中，樣品中極性最弱的先行流出，極性強(qiáng)的最后流出。第五十二頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日液固吸附色譜法極性大小的順序通常為：飽和烴＜烯烴＜芳香烴≈有機(jī)鹵化物＜硫化物＜醚＜硝基化合物＜酯≈醛≈酮＜醇≈胺＜砜＜亞砜＜酰胺＜羧酸第五十三頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日液固吸附色譜法吸附劑：常用的吸附劑主要是硅膠和氧化鋁，使用前需按一定的條件進(jìn)行活化；第五十四頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日液固吸附色譜法流動相：在液固吸附色譜中，選擇合適的流動相（溶劑）是非常重要的，選擇的原則：①溶劑與樣品必須互溶；②溶劑與樣品的易分離；③粘度較低、無腐蝕性；④對樣品分離的影響第五十五頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日液固吸附色譜法溶劑對樣品分離的影響用溶劑強(qiáng)度參數(shù)表示，強(qiáng)度大，表明該溶劑的洗脫能力強(qiáng)，易將極性較強(qiáng)的組分從吸附劑表面洗脫下來。第五十六頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日液固吸附色譜法在石油分析中的應(yīng)用

1）測定石油輕餾分的族組成

2）測定煤油、柴油餾分中芳香烴的含量

3）測定潤滑油的潛含量

4）減壓渣油的四組分分離

5）減壓渣油的六組分及八組分分離第五十七頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日離子交換色譜法離子交換樹脂上可電離的離子與流動相中具有相同性質(zhì)電荷的溶質(zhì)離子可進(jìn)行可逆交換，并依據(jù)這些溶質(zhì)離子在交換劑上具有不同的親和力而被分離。第五十八頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日離子交換色譜法凡是在溶劑中能夠離解的物質(zhì)通常都可以用離子交換色譜法來進(jìn)行分離。不同的物質(zhì)在溶劑中離解后，對離子交換中心具有不同的親和力，親和力最弱的組分最先洗脫，而親和力最強(qiáng)的組分最后洗脫。第五十九頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日離子交換色譜法（1）固定相：離子交換樹脂苯乙烯-二乙烯苯交聯(lián)共聚物被離子型官能團(tuán)取代的產(chǎn)物

第六十頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日離子交換色譜法陽離子交換樹脂：具有酸性官能團(tuán)，強(qiáng)酸性官能團(tuán)：磺基-SO3H；弱酸性官能團(tuán)：羧基：-COOH第六十一頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日離子交換色譜法陰離子交換樹脂：具有堿性官能團(tuán)，強(qiáng)堿性官能團(tuán)：季銨-CH2NR3Cl

弱堿性官能團(tuán)：叔胺基-CH2NHR2OH第六十二頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日離子交換色譜法2)流動相以含鹽水為流動相，對于石油樣品，以有機(jī)溶劑為流動相，常用的溶劑有環(huán)己烷、苯、甲醇等第六十三頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日離子交換色譜法在石油分析中的應(yīng)用2)流動相研究石油中非烴組分用陰離子交換樹脂脫去其中的酸性組分（羧酸、酚類等）；用陽離子交換樹脂，脫去其中的堿性組分（吡啶、喹啉），再用FeCl3配位色譜分離法和硅膠-氧化鋁雙吸附劑色譜分離法，分出其中的中性含氮化合物、飽和分、單環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴等。在該方法中，所用的溶劑是環(huán)己烷。第六十四頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日凝膠滲透色譜法按分子體積大小進(jìn)行分離的液相色譜法。色譜柱填充物（凝膠）是一種表面惰性的具有一定孔徑范圍的多孔物質(zhì)。第六十五頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日凝膠滲透色譜法固定相：具有適當(dāng)?shù)目讖椒秶?、表面必須是惰性的、沒有吸附能力；有機(jī)凝膠：交聯(lián)聚苯乙烯；無機(jī)凝膠：多孔硅膠流動相：對樣品充分溶解，四氫呋喃、苯、環(huán)己烷等第六十六頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日凝膠滲透色譜法測定高分子化合物的分子量分布；重質(zhì)石油樣品的分子量分布；第六十七頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日高效液相色譜固定相是5～10μm的微粒填料，分離效率高。高壓泵：25～30MPa，色譜柱：10～25cm，2～5mm的內(nèi)壁拋光的不銹鋼管第六十八頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日§3.4元素分析第六十九頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日碳和氫含量的分析重量法：樣品在燃燒管中，在800℃的溫度條件下，樣品燃燒生成CO2和H2O。用鉻酸鉛來脫硫，用銀絲來脫鹵素第七十頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日碳和氫含量的分析碳、氮、氫分析儀：所需樣品量極少，試樣的燃燒以及排除硫和鹵素干擾的過程是一樣的，為了加速燃燒，加入高效的氧化催化劑。為了測定氮含量，樣品用高純氮和氦氣的混合氣燃燒，燃燒后生成的氮氧化合物用銅將其還原為氮?dú)?，用熱?dǎo)檢測氣相色譜法對比得出它們的含量。第七十一頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日硫含量的分析1、燃燒法（汽油、煤油、柴油）試油在特制的燈中燃燒，用碳酸鈉水溶液吸收生成二氧化硫；過剩的碳酸鈉用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液回滴

第七十二頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日硫含量的分析2、管式爐法（潤滑油、原油、焦炭和渣油）試樣在900～950℃高溫及規(guī)定流速的空氣流中燃燒成二氧化硫和三氧化硫，再用過氧化氫和硫酸溶液將二氧化硫和三氧化硫吸收，用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液滴定酸的含量，計(jì)算硫含量。

第七十三頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日硫含量的分析3、微庫侖法適用于硫含量為0.1～3000ppm的石油餾分氧化微庫侖法原理：試樣在惰性氣流（氮?dú)猓┫?，在石英裂解管?nèi)進(jìn)行熱分解，然后與氧氣在900℃溫度下燃燒。試樣中的硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫，并由載氣帶入滴定池，與滴定池中的I3-發(fā)生反應(yīng)。

第七十四頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日硫含量的分析4、X射線衍射法吸收法：一定波長的X射線投射到試樣上時，由于受到試樣的吸收和散射，X射線的強(qiáng)度發(fā)生衰減。根據(jù)入射和衰減后X射線的強(qiáng)度及試樣的密度，即可得出硫的含量。熒光法：X射線照射物質(zhì)時，除發(fā)生散射和吸收外，還能產(chǎn)生熒光X射線。由于X射線熒光的產(chǎn)生于原子內(nèi)層電子的躍遷，能產(chǎn)生特征的X射線譜線。因此，可以根據(jù)硫的特征波長的熒光X射線強(qiáng)度，即可測知其含量。

第七十五頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氮含量的分析1、克達(dá)爾法用濃硫酸將試樣分解，把其中的氮轉(zhuǎn)化為硫酸銨，用氫氧化鈉堿化，使硫酸銨分解。分解產(chǎn)物用水蒸氣蒸餾，蒸出的氨氣用硼酸溶液吸收，最后用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。第七十六頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氮含量的分析2、杜馬法有機(jī)含氮化合物在催化劑的作用下，加熱分解生成氮?dú)夂偷难趸铩Ｋ鼈冸S二氧化碳?xì)饬鹘?jīng)過還原劑（金屬銅）后，把氮的氧化物定量轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻y定生成的氮?dú)?。第七十七頁，共一百一十頁，編輯?023年，星期日氮含量的分析3、微庫侖法

試樣在石英裂解管中，在500～800℃條件下，氣化并分解，分解產(chǎn)物由氫氣攜帶在鎳催化劑的作用下高溫加氫裂解，使試樣中的氮轉(zhuǎn)化為氨氣，進(jìn)入微庫侖儀滴定池，同其中的氫離子反應(yīng)使氫離子濃度下降，消耗的氫離子通過電解加以補(bǔ)充。測定補(bǔ)充氫離子所需的電量，根據(jù)法拉第電解定律，可以計(jì)算氮的含量。第七十八頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氮含量的分析4、化學(xué)發(fā)光法試樣燃燒，使產(chǎn)生的氧化氮與臭氧反應(yīng)生成激發(fā)態(tài)的NO2*，當(dāng)NO2*返回基態(tài)時，其能量以光的形式放出。測定發(fā)出光的強(qiáng)度，可求得樣品的氮含量。第七十九頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日氧含量的分析1、用差值法求得。2、碳還原法第八十頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日微量元素含量的測定原子吸收分光光度法：在待測元素的特定和獨(dú)有的波長下，通過被測試樣所產(chǎn)生的原子蒸氣對輻射的吸收，來測定試樣中該元素含量。第八十一頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日§3.5由物理性質(zhì)

關(guān)聯(lián)化學(xué)組成第八十二頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日一、用苯胺點(diǎn)法測定汽油餾分的族組成

苯胺和油品在常溫下是部分互溶的，其相互的溶解度隨溫度的升高而增大。當(dāng)溫度升到臨界溶解溫度后，它們之間便完全互溶，這個溫度隨苯胺與油品的比例變化而變化。苯胺點(diǎn)是油品與苯胺的體積相等時所測得的臨界溶解溫度。苯胺對芳香烴的溶解度很大，其苯胺點(diǎn)很低；而對結(jié)構(gòu)迥異的烷烴則溶解度很小，苯胺點(diǎn)高。對同一系列的烴類，其苯胺點(diǎn)隨分子量增大而增高；對不同系列烴類，當(dāng)分子量相近時，烷烴的苯胺點(diǎn)最高，環(huán)烷烴次之，芳香烴的最低。第八十三頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日一、用苯胺點(diǎn)法測定汽油餾分的族組成1、苯胺點(diǎn)法的應(yīng)用

根據(jù)脫除芳烴前后汽油餾分苯胺點(diǎn)的差值來關(guān)聯(lián)其中芳烴的含量。脫除芳烴后，剩下的烷烴和環(huán)烷烴混合物苯胺點(diǎn)的高低取決于只中環(huán)烷烴的含量。測定方法：汽油分餾成60～95℃的含苯餾分、95～122℃的含甲苯餾分、122～150℃的含二甲苯餾分及150～200℃餾分。分別測定每個餾分的苯胺點(diǎn)T1，然后用硅膠吸附等方法除去每個餾分中的芳烴，再測定脫除芳烴后每個餾分的苯胺點(diǎn)T2。由苯胺點(diǎn)在一定范圍內(nèi)具有加和性，可以根據(jù)T1、T2計(jì)算芳烴和環(huán)烷烴的含量。第八十四頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日一、用苯胺點(diǎn)法測定汽油餾分的族組成1、苯胺點(diǎn)法的應(yīng)用芳烴含量=KB（T2-T1）KB：苯胺點(diǎn)系數(shù)汽油餾分中環(huán)烷烴的含量則可根據(jù)T2查表得到。此法對于汽油中芳烴含量的測定比較準(zhǔn)確。目前主要用氣相色譜法來確定汽油族組成。

第八十五頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日二、用n-d-M（折射率-密度分子量）測定減壓餾分的結(jié)構(gòu)族組成結(jié)構(gòu)族組成：用%CA、%CN、%CP、RN、RA、RT等平均結(jié)構(gòu)參數(shù)來表述油品的化學(xué)結(jié)構(gòu)組成。油品的折射率和密度與其化學(xué)組成結(jié)構(gòu)之間有關(guān)?？梢愿鶕?jù)油品的n、d及M數(shù)值查表得到各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)。

第八十六頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日三、用密度法測定重油的結(jié)構(gòu)族組成烴類的密度與其結(jié)構(gòu)有密切聯(lián)系，當(dāng)分子量相近時，芳香烴的密度最大，烷烴的最小，環(huán)烷烴的居中。因此，可以用密度關(guān)聯(lián)油品組成結(jié)構(gòu)，用每個碳原子所占摩爾體積（MC/d)來表征，其中MC表示以每個碳原子計(jì)的平均分子量，即平均分子量M除以每個平均分子中的碳原子數(shù)C。

第八十七頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日§3.6紅外光譜法第八十八頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日概述紅外光：處于可見光與微波區(qū)之間的電磁波，波長從0.78μm～1000μm。0.78μm～2.5μm(波數(shù)12820～4000cm-1)為近紅外光區(qū)；波長為2.5μm～50μm(波數(shù)4000～400cm-1)為中紅外光區(qū)；波長為25～1000μm（波數(shù)為400～10cm-1）為遠(yuǎn)紅外區(qū)。第八十九頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日概述當(dāng)一束連續(xù)波長的紅外光（波長為2.5～25μm)照射物質(zhì)時，物質(zhì)吸收了其中某些特定波長的光，引起物質(zhì)分子振動-轉(zhuǎn)動能級的躍遷，通過儀器記錄不同波長處的透光率的變化曲線，則為該物質(zhì)的紅外光譜（IR，Infra-redabsoptionspectrum）第九十頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日概述第九十一頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日概述分子振動可分為伸展振動和彎曲振動。紅外光譜主要有兩大類，色散型紅外分光光度計(jì)和干涉分光傅里葉變換紅外光譜儀。光源：白熾能斯特?zé)艉凸杼及?。色散元件：棱鏡和光柵兩種。整個紅外光譜圖可以分為特征管能團(tuán)區(qū)（4000～1333cm-1)和指紋區(qū)（1333～667cm-1)第九十二頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日官能團(tuán)區(qū)①4000～2500含有氫原子的官能團(tuán)（伸縮振動）②2500～2000含有三鍵的化合物③2000～1300雙鍵化合物，C=O第九十三頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日指紋區(qū)①1300～900C-O、C-N、C-F、C-P、C-Si、P-O等單鍵的伸展振動吸收；C=S、S=O、P=O等重鍵的伸展振動吸收②900～667苯環(huán)的存在、雙鍵的取代程度、苯環(huán)的取代位置等

第九十四頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日石油分析中常用的紅外光譜特征吸收峰波數(shù)范圍，cm-1表征基團(tuán)波數(shù)范圍，cm-1表征基團(tuán)3700～3200OH（酚及醇）1620～1590芳香C=C3500～3300NH1475～1450CH2、CH33100～3000芳香C-H1390～1350CH32950～2850CH2900～650取代苯C-H1870～1600C=O3700～3200（CH2）n第九十五頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日§3.7核磁共振波譜第九十六頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日核磁共振（Nuclearmagneticresonance,NMR)是由于核自旋能級的躍遷而產(chǎn)生的，因?yàn)楹俗孕芗壷g的能量差比分子中化學(xué)鍵的振動能級間的能量差小，所以吸收的電磁波的頻率更低，屬于射頻區(qū)頻率范圍。核磁共振波譜能提供分子中不同類型的氫（或碳）原子的相對數(shù)目以及這些不同類型氫（或碳）原子所處的化學(xué)環(huán)境。第九十七頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日核磁共振（Nuclearmagneticresonance,NMR)紅外吸收光譜源于分子振動-轉(zhuǎn)動能級間的躍遷，而核磁共振波譜來源于原子核能級間的躍遷。當(dāng)無外磁場存在時，原子核能級是簡并的，只有在強(qiáng)磁場的作用下，才發(fā)生能級裂分，當(dāng)吸收的輻射能量與核能級差相等時，輻射能量就被吸收而發(fā)生能級躍遷。這就是核磁共振現(xiàn)象。第九十八頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日核磁共振（Nuclearmagneticresonance,NMR)核磁共振現(xiàn)象與原子核的自旋量子數(shù)（I）有關(guān)，I不等于零的原子核原則上均可有核磁共振信號，而I為零的原子核由于沒有磁矩，所以不會發(fā)生核磁共振現(xiàn)象。目前應(yīng)用較多的是核磁共振氫譜和碳譜（1H-NMR及13C-NMR）第九十九頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日核磁共振（Nuclearmagneticresonance,NMR)在恒定的磁場中，同種原子核的共振頻率并不是一個定值，而是隨核的化學(xué)環(huán)境不同而有微小的差別，即所謂化學(xué)位移。正是由于這個化學(xué)位移傳遞了分了結(jié)構(gòu)的信息，才使得核磁共振波譜技術(shù)成為一種重要的分析手段。第一百頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日核磁共振（Nuclearmagneticresonance,NMR)由于這種化學(xué)位移的絕對值很小，一般以某種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，通常是四甲基硅TMS或六甲基二硅醚HMDS）的峰為基準(zhǔn)進(jìn)行比較，其相對變化值用ppm來表示。核磁共振波譜圖的橫坐標(biāo)為化學(xué)位移δ(ppm)，縱坐標(biāo)是共振吸收峰強(qiáng)度，其峰面積與分子中這類核的數(shù)目成正比。第一百零一頁，共一百一十頁，編輯于2023年，星期日各類烯烴質(zhì)子的核磁共振譜峰化學(xué)位移烯烴質(zhì)子類型位學(xué)位移R-CH=CH25.55～6.00R