способ выделения азотистых оснований из углеводородных смесей

Формула изобретения

Способ выделения азотистых оснований из углеводородных смесей путем экстракции 25%-ным раствором серной кислоты в 80%-ном растворе уксусной кислоты, отличающийся тем, что экстракт дополнительно подвергают хроматографическому разделению на кремневой кислоте при весовом отношении адсорбент/образец, равном 100/1, используя для элюирования смесь четыреххлористого углерода (70% об.) с бензолом (30% об.).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области органической химии, химии нефти и геохимии, а именно к способам выделения азотистых оснований, и может быть использовано для оценки количественного содержания и состава азотсодержащих оснований в различных окрашенных углеводородных средах (нефтях, нефтепродуктах, экстрактах пород и т.д.). Получаемые результаты находят применение при исследовании процессов миграции нефти, выборе оптимальных технологий добычи и переработки нефтяного сырья. Известен способ выделения азотистых оснований из нефти путем ее обработки 10-50%-ным раствором серной кислоты в 70-90%-ном растворе уксусной кислоты при комнатной температуре (А.С. №1089104 SU С 10 G 17/06, опубл. БИ №16, 1984 г.). В процессе экстракции выделяется концентрат гетероатомных соединений, содержащий азотистые соединения различной степени основности. Для анализа азотистых оснований необходимо разделение смеси.

Описан хроматографический способ выделения азотистых оснований при помощи оксида алюминия и кремневой кислоты (Maowen Li., Steve R.Larter. Organic Geochemistry, №32, 2001, p.1025-1030). Осуществление способа требует предварительной деасфальтенизации образца, концентрирования азотистых оснований на оксиде алюминия и последующего их выделения на кремневой кислоте. Многостадийность способа приводит к потере целевого продукта, требует материальных и временных затрат.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ выделения азотистых оснований, основанный на использовании 25%-ного раствора серной кислоты в 80%-ном растворе уксусной кислоты для их концентрирования и 25%-ного раствора серной кислоты в 50%-ном растворе уксусной кислоты для выделения азотистых оснований из смеси в отдельную фазу (Герасимова Н.Н., Сагаченко Т.А., Бейко О.А., Огородников В.Д. Выделение и фракционирование азотистых оснований из нефти. // Нефтехимия. - 1987, т.27, №1, с.32-37). Однако степень выделения азотистых оснований недостаточно высока.

Задача изобретения состоит в повышении степени выделения азотистых оснований из углеводородных смесей для получения более полной информации об их распределении и расширении области их использования.

Технический результат достигается тем, что углеводородную смесь обрабатывают 25%-ным раствором серной кислоты в 80%-ном растворе уксусной кислоты, полученный экстракт разделяют на кремневой кислоте при соотношении адсорбент / образец 1:100, используя для элюирования азотистых оснований смесь четыреххлористого углерода (70% об.) с бензолом (30% об.). Контроль осуществляют методом потенциометрического титрования в среде уксусного ангидрида раствором хлорной кислоты в диоксане.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1.

100 г нефти месторождения Ван-Еганское (пл. ПК 1, содержание Nocн. 0,080% мас.) разбавляют н-гексаном, добавляют 50 мл 25%-ного раствора серной кислоты в 80%-ном растворе уксусной кислоты и перемешивают при комнатной температуре в течение 1,5 часов. Смесь отстаивают. Кислотный слой отделяют и нейтрализуют водным раствором щелочи. Органические соединения экстрагируют хлороформом. Растворитель отгоняют. Остаток высушивают до постоянного веса. Определяют содержание основного азота. Получают 0,9 г. экстракта, содержащего 1,4% мас. общего и 0,93% мас. основного азота. Степень извлечения оснований в экстракт составляет 10,4% отн.

0,022 г. экстракта разбавляют хлороформом и наносят на 0,5 г кремневой кислоты. Высушенный от растворителя адсорбент помещают в колонку, содержащую 2 г. кремневой кислоты, и элюируют азотистые основания 50 мл смеси четыреххлористого углерода (70% об.) с бензолом (30% об.). Растворитель отгоняют, остаток доводят до постоянного веса, определяют содержание основного азота. Получают 0,01 г. вещества, содержащего 1,35% мас. общего и 1,34% мас. основного азота. Степень извлечения оснований во фракцию составляет 65,5% отн.

Пример 2.

100 г нефти месторождения Катальгинское (пл. Ю, Nocн. 0,35% мас.) обрабатывают как описано в п.1. Получают 0,22 г экстракта, содержащего 3,2% мас. общего и 2,6% мас. основного азота. Степень извлечения оснований составляет 14,2% отн.

0,025 г экстракта разбавляют хлороформом и далее обрабатывают согласно п.1, получают 0,015 г вещества, содержащего 3,0% мас основного азота. Степень извлечения оснований во фракцию составляет 70% отн.

Пример 3.

1,03 г битумоида, выделенного из породы Федюшкинской площади (баженовская свита, глубина отбора кернового материала 2833,5 м, содержание основного азота 0,08% мас.), растворяют в 40 мл гексан-бензольной смеси (1:1 по объему), добавляют 50 мл 25%-ного раствора серной кислоты в 80%-ном растворе уксусной кислоты и перемешивают при комнатной температуре в течение 1,5 часов. Далее согласно п.1 получают 0,016 г экстракта, содержащего 0,8% мас. основного азота. Степень извлечения основного азота в экстракт составляет 15,9% отн.

0,015 г. экстракта разбавляют хлороформом и наносят на 0,25 г кремневой кислоты. Высушенный от растворителя адсорбент помещают в колонку, содержащую 1,25 г. кремневой кислоты, и элюируют азотистые основания 50 мл смеси четыреххлористого углерода (70% об.) с бензолом (30% об.). Далее согласно п.1 получают 0,0085 г вещества, содержащего 0,93% мас. основного азота. Степень извлечения оснований во фракцию составляет 65% отн.

Таблица
Пример	Степень выделения азотистых оснований, % отн
	По прототипу	По новому способу
1	55	65,5
2	58	70
3	50	65

Таким образом, предлагаемый способ приводит к более полному выделению азотистых оснований из углеводородных смесей, что позволяет получать более полную информацию об их составе и распределении в углеводородных смесях и, в результате, правильно интерпретировать геохимическую информацию.