مقالة منهجية

على الخط تحليل النيتروجين التي تحتوي على مركبات في مصفوفة الهيدروكربونية مجمع

DOI:

10.3791/54236

⸱

أغسطس 5, 2016

 ,  ,  , 
1Laboratory for Chemical Technology, Faculty of Engineering and Architecture, Ghent University

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد تم تطوير طريقة الجمع بين اللوني للغاز ثنائي الأبعاد شامل مع الكشف عن النيتروجين التوهج وتطبيقها على التحليل على شبكة الإنترنت من مركبات النيتروجين التي تحتوي في مصفوفة الهيدروكربونات المعقدة.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التحول إلى الزيوت الخام الثقيلة واستخدام الموارد الحفري البديلة مثل الصخر الزيتي وتحديا لصناعة البتروكيماويات. تركيبة من الزيوت الخام الثقيل والزيوت الصخري يختلف إلى حد كبير على أصل الخليط. على وجه الخصوص أنها تحتوي على كمية أكبر من النيتروجين التي تحتوي على مركبات بالمقارنة مع الزيوت الخام الحلو المستخدمة تقليديا. كما مركبات النيتروجين لها تأثير على عملية من العمليات الحرارية التي تحدث في وحدات كوكر والمفرقعات البخار، وحيث تعتبر بعض الأنواع على أنها خطرة للبيئة، تحليلا مفصلا لردود الفعل التي تنطوي على مركبات النيتروجين التي تحتوي ظل ظروف الانحلال الحراري يوفر معلومات قيمة. ولذلك فقد تم تطوير طريقة جديدة والتحقق من صحتها مع وسيطة تحتوي على كمية عالية من النيتروجين، أي الصخر الزيتي. أولا، اتسم الأعلاف حاليا من قبل شامل اللوني للغاز ثنائي الأبعاد (GC × GC) إلى جانب وجود nitrogen كاشف التوهج (الأمراض غير المعدية). في الخطوة الثانية تم تطوير طريقة التحليل على خط واختبارها على البخار تكسير محطة تجريبية عن طريق تغذية البيريدين المنحل في هيبتان. ويجري السابق مركب تمثيلي لأحد الفصول الأكثر وفرة من المركبات الموجودة في الصخر الزيتي. تم تحديد تكوين النفايات السائلة المفاعل عن طريق نظام أخذ العينات الآلي في المنزل وضعت تليها حقن المباشر للعينة على GC × GC مقرونا مطياف الوقت من الطيران كتلة (TOF-MS)، اللهب التأين للكشف عن (ااا ) والأمراض غير المعدية. وقد تم تطوير طريقة جديدة للتحليل الكمي من النيتروجين التي تحتوي على مركبات باستخدام الأمراض غير المعدية و2-chloropyridine كمعيار داخلي وأثبت.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

احتياطيات النفط الخام الخفيف آخذة في التناقص تدريجيا، وبالتالي، يتم اعتبرت المصادر الأحفورية بديلة لاستخدامها في صناعة الطاقة والبتروكيماويات. وبالإضافة إلى ذلك، مصادر الطاقة المتجددة مثل الزيوت الحيوية التي تنتجها الانحلال الحراري السريع من الكتلة الحيوية أصبحت موارد أكثر جاذبية من الوقود الحيوي القائم والمواد الكيميائية. ومع ذلك، النفط الخام الثقيل هو الخيار الأول المنطقي بسبب الاحتياطيات المؤكدة كبيرة في كندا وفنزويلا 1-3. يتم التعرف على هذه الأخيرة باعتبارها أكبر احتياطي للنفط الخام في العالم وتكوينها مشابه لتكوين القار الطبيعية. تشبه إلى الزيوت الحيوية والزيوت الخام الثقيل تختلف من الزيوت الخام الخفيفة اللزوجة العالية في درجات حرارة الخزان، كثافة عالية (الجاذبية API منخفضة)، ومحتويات كبيرة من النيتروجين، والأكسجين، ومركبات الكبريت التي تحتوي على 4،5. بديل واعد آخر هو النفط الصخري، والمستمدة من الصخر الزيتي. الصخر الزيتي هو الرسوبية يخدع الصخور غرامة الحبيباتtaining الكيروجين، وهي مزيج من المركبات الكيميائية العضوية مع الكتلة المولية تصل إلى 1000 دا 6. الكيروجين يمكن أن تحتوي على الأوكسجين العضوية والنيتروجين والكبريت في المصفوفة الهيدروكربونية. تبعا للظروف المنشأ، العمر، والاستخراج. وقد أظهرت أساليب توصيف العالمية التي تركز ذرة غير متجانسة (S يا وN) في الزيت الحجري والنفط الخام الثقيل عادة ما يكون أعلى بكثير من المواصفات المحددة للمنتجات المستخدمة على سبيل المثال في صناعة البتروكيماويات 6. تم توثيقه جيدا أن النيتروجين التي تحتوي على مركبات موجودة في النفط الخام التقليدي الثقيل والنفط الصخري يكون لها تأثير سلبي على النشاط المحفز في التكسير الهيدروجيني، التكسير التحفيزي وعمليات إصلاح 7. وبالمثل، فقد أفيد أن وجود مركبات النيتروجين التي تحتوي على أمر لا يعني السلامة لأنها تعزز تشكيل العلكة في مربع الباردة من وحدة تكسير البخار 8.

هذه المعالجة وسلامة شالحتديات هي تشكل دافعا قويا لتحسين الطرق الحالية للخارج الخط وعلى الخط توصيف النيتروجين التي تحتوي على مركبات في المصفوفات الهيدروكربونات المعقدة. ثنائي الأبعاد اللوني للغاز (GC × GC) إلى جانب وجود كاشف النيتروجين التوهج (الأمراض غير المعدية) هي تقنية توصيف متفوقة مقارنة أحادي البعد اللوني للغاز (GC) للتحليل الديزل التقليدية أو عينات الفحم المسال 7. في الآونة الأخيرة تم تطوير طريقة وتطبيقها على توصيف حاليا محتوى النيتروجين في الصخر الزيتي 6، وتحديد مركبات النيتروجين استخراج موجودة في نواتج التقطير 9، وتحديد تكوين مفصل من النفايات البلاستيكية الانحلال الحراري النفط 10.

وبالتالي فمن الواضح أن GC × تحليل GC هي قوية معالجة تقنية حاليا لتحليل مخاليط معقدة 11-17. ومع ذلك، على الخط التطبيق هو أكثر صعوبة بسبب الحاجة إلى موثوقالثانية غير تمييزية منهجية أخذ العينات. وقد تجلى احدة من أولى المنهجيات المتقدمة لتوصيف شامل على الانترنت عن طريق تحليل البخار تكسير المخلفات المفاعل باستخدام TOF-MS وااا 18. لتعظيم الاستفادة من إعدادات GC والجمع بين العمود المناسب تمكين تحليل العينات التي تتكون من المواد الهيدروكربونية بدءا من الميثان يصل إلى الهيدروكربونات العطرية المتعددة متعددة الحلقات 18. يأخذ العمل الحالي هذا الأسلوب لمستوى جديد من خلال توسيع نطاقه ليشمل تحديد وتقدير من مركبات النيتروجين الموجودة في خليط من الهيدروكربونات المعقدة. مثل هذا الأسلوب هو من بين أمور أخرى تحتاج إلى تحسين فهم أساسي من الدور الذي تقوم به هذه المركبات في العديد من العمليات والتطبيقات. لمعرفة أفضل المؤلفين والمعلومات المتعلقة حركية عمليات التحويل من مركبات النيتروجين التي تحتوي هي شحيحة 19، ويرجع ذلك جزئيا إلى عدم وجود وسيلة كافية لتحديد وقياس النيتروجين التي تحتوي على مركبالصورة في النفايات السائلة المفاعل. تأسيس منهجية حاليا وعلى الخط يحلل بالتالي هو شرط أساسي قبل أحد يستطيع حتى محاولة المواد الخام اعادة الاعمار 20-27 والنمذجة الحركي. واحدة من المجالات التي يمكن أن تستفيد من تحديد دقيق وتقدير النيتروجين التي تحتوي على مركبات غير تكسير البخار أو الانحلال الحراري. الحيوية والوقود الأحفوري الثقيلة ليغذي وتكسير البخار أو مفاعلات الانحلال الحراري يحتوي على الآلاف من الهيدروكربونات والمركبات التي تحتوي على ذرة غير متجانسة. وعلاوة على ذلك، نظرا لتعقيد العلف وطبيعة جذرية للكيمياء حدوث عشرة آلاف التفاعلات يمكن أن تحدث بين آلاف الأنواع الجذور الحرة 28، الأمر الذي يجعل مياه الصرف المفاعل حتى أكثر تعقيدا من مادة أولية.

في خليط من المواد الهيدروكربونية النيتروجين موجود أساسا في الهياكل العطرية، على سبيل المثال، كما البيريدين أو بيرول. وبالتالي فقد تم تخصيص جهود أكثر تجريبية لتحلل هذه البنيةures. ولم يبلغ عن وسيانيد الهيدروجين وethyne عن المنتجات الرئيسية لالتحلل الحراري من البيريدين درس في درجات حرارة تتراوح بين 1،148-1،323 المنتجات K. أخرى مثل العطريات والقطران غير قلق تم الكشف أيضا بكميات صغيرة (29). وكان التحقيق في التحلل الحراري للبيرول في درجة حرارة تتراوح أوسع من 1،050-1،450 K باستخدام التجارب موجة صدمة. وكانت المنتجات الرئيسية 3-butenenitrile، رابطة الدول المستقلة وعبر 2-butenenitrile، وسيانيد الهيدروجين، الأسيتونتريل، 2-propenenitrile، propanenitrile، وpropiolonitrile 30. بالإضافة إلى ذلك تم إجراء التجارب التحلل الحراري أنبوب صدمة لالبيريدين في درجات حرارة مرتفعة مما أدى إلى أطياف المنتج مقارنة 31،32. وقد تم تحديد عوائد المنتجات في هذه الدراسات من خلال تطبيق مجهزة ااا، كاشف GC والنيتروجين والفوسفور (NPD) 31، مطياف الكتلة (MS) 32 وتحويل فورييه الأشعة تحت الحمراء (FTIR) مطياف 32 . تم تطبيق منهجية مماثلة تنفيذ الاستثمارات الخارجية المباشرة والحزب الوطني الديمقراطي لتحليل المنتجات الصخري الانحلال الحراري للنفط في مفاعل التدفق المستمر 8. باستخدام فخ بارد في 273.15 K وأظهرت GC-MS، وينكلر وآخرون 33 انه خلال الانحلال الحراري البيريدين تتشكل متجانسة التي تحتوي على مركبات عطرية. تشانغ وآخرون. (34) وDEBONO وآخرون. 35 تطبيق طريقة وينكلر وآخرون لدراسة الانحلال الحراري من النفايات العضوية. وقد تم تحليل النيتروجين منتجات التفاعل الغنية على شبكة الإنترنت، وذلك باستخدام GC بالإضافة إلى جهاز الكشف عن التوصيل الحراري (TCD) 34. وقد تم تحليل القطران التي تم جمعها حاليا باستخدام GC-MS 34،35. أظهر الانحلال الحراري المتزامن التولوين والبيريدين فرق في اتجاه تشكيل السخام مقارنة الانحلال الحراري البيريدين، مما يدل على الطبيعة المعقدة للتفاعلات الحرة الراديكالية 31،36.

وقد وضعت واحدة من المنهجيات التحليلية الأكثر شمولا التي كتبها Nالأذان وزملاء العمل 37. واستخدم الباحثون FTIR، الرنين النووي المغناطيسي (NMR) وGC-MS لتحليل منتجات التحلل من البيريدين وديازين ورنين مغناطيسي إلكتروني (الثوري) التحليل الطيفي لتتبع الأنواع الجذور الحرة. تحليل FTIR يمكن أن يكون وسيلة فعالة جدا للتعرف على مجموعة واسعة من المنتجات، حتى متعددة الحلقات 38-40، ومع ذلك الكمي هي أمر بالغ الصعوبة. معايرة تتطلب مجموعة كاملة من أطياف الأشعة تحت الحمراء بتركيزات مختلفة لكل الأنواع المستهدفة في درجة الحرارة والضغط 41 محددة. عمل مؤخرا كونغ وآخرون. أظهر إمكانيات استخدام الجزيئي شعاع الطيف الكتلي (MBMS) والانضباطي التأيين الضوى فوق البنفسجية السنكروترون فراغ لتحديد المنتجات والسلع الوسيطة خلال بيرول والبيريدين التحلل 42،43. هذا المنهج التجريبي يمكن تعريف انتقائية وسيطة ايزوميريا وكشف شبه عتبة من الجذور بدون الوقود النووي المشعlicting تجزئة الأنواع بتحليل 44. ومع ذلك، فإن عدم اليقين على التركيزات المقاسة باستخدام MBMS التحليل هو أيضا كبير.

في هذا العمل، وأول من تحدث عنها حاليا نتائج توصيف شاملة للالصخر الزيتي معقدة. بعد ذلك، تناقش القيود المفروضة على استخدام GC على الانترنت × GC-TOF-MS / ااا لتحليل مركبات النيتروجين في مصفوفة الهيدروكربونات المعقدة. وأخيرا، أظهر المنهجية التي وضعت حديثا لتقدير على الانترنت من النيتروجين التي تحتوي على مركبات التي كتبها GC × GC-الأمراض غير المعدية. وأجري التحليل النوعي للمنتجات خارج باستخدام TOF-MS، في حين استخدمت ااا والأمراض غير المعدية لتقدير. تطبيق الأمراض غير المعدية هو تحسن كبير مقارنة باستخدام ااا بسبب الانتقائية أعلى لها، الحد الأدنى الكشف والاستجابة متساوي المولية.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تحذير: يرجى الرجوع إلى الأوراق ذات الصلة بيانات سلامة المواد (MSDS) من جميع المركبات قبل الاستخدام. ينصح ممارسات السلامة المناسبة. حلول والعينات يجب أن تكون مستعدة في غطاء الدخان، في حين أن استخدام معدات الوقاية الشخصية. أفضل الممارسات تعني استخدام النظارات الواقية والقفازات حماية المختبر، معطف المختبر، كامل طول السراويل، وأحذية مغلقة اصبع القدم. المفاعل يجب أن تكون مختومة بشكل صحيح عن العديد من المواد المتفاعلة ونواتج التفاعل يمكن أن يكون شديدة السمية ومسرطنة.

تحليل 1. غير متصل GC × GC-الأمراض غير المعدية

  1. إعداد نموذج للحاليا GC × تحليل GC
    1. اختيار ما بين 2-chloropyridine كمعيار داخلي. تأكد من أن تركيز المعيار الداخلي في العينة مستعدة هو ضمن مجموعة من تركيزات النيتروجين التي تحتوي على مركبات موجودة في خليط تحليلها. يجب أن يكون تركيز معيار داخلي اعلى بعشر مرات على الأقل من الحد كشف سو في الأمراض غير المعدية. وعلاوة على ذلك تركيز معيار داخلي لا ينبغي أن يكون أعلى أكثر من مرتين من تركيز مركب النتروجين وفقا لأعلى تركيز في العينة.
    2. إعداد وتزن اثنين من قوارير الزجاج باستخدام الميزان التحليلي.
    3. إضافة 20،498 ملغ من 2 chloropyridine إلى القارورة الأولى باستخدام الميزان التحليلي.
    4. الفارغة التوازن مع القارورة الأولى وإضافة 1024.287 ملغ من عينة الصخر الزيتي. المزيج بلطف محتوى القارورة.
    5. نقل 23.369 ملغ من الخليط على استعداد إلى قارورة الثانية وإضافة 435،195 ملغ من عينة الزيت الحجري الأصلي. تركيز الحصول عليها من معيار الداخلية في العينة حوالي 1000 ppmw.
  2. GC × تحليل وظروف التشغيل GC-الأمراض غير المعدية
    1. إجراء تحليل باستخدام GC × GC مجهزة المزدوجة المرحلة السائلة المبردة CO 2 المغير 45.
      1. ربط البعد الأول colu غير القطبيةمليون (بونا، 50 م × L معرف 0.25 ملم × 0.5 ميكرون د و) مباشرة إلى العمود الثاني بعد منتصف القطبي (BPX-50، 2 م × 0.25 L معرف مم × 0.25 ميكرون د و). تطبيق GC × ظروف التشغيل GC الأمثل للكشف عن النيتروجين التي تحتوي على المركبات في الصخر الزيتي، مع المعلمات الواردة في الجدول 1.
      2. حقن العينة باستخدام العينات السيارات، مع إعدادات ورد في الجدول التكميلي.
    2. لبالأمراض غير السارية، تعيين معدلات تدفق في 5 و 11 مل دقيقة -1 لH 2 O 2 وعلى التوالي، مع الحفاظ على درجة حرارة الموقد في 1198 ك استخدام معدل الحصول على البيانات من 100 هرتز. يتم عرض إعدادات كاشف في الجدول 1.
  3. إعادة معالجة النتائج
    1. أداء الحصول على البيانات باستخدام نظام بيانات الأمراض غير المعدية. تصدير البيانات الخام إلى ملف .cdf والواردات إلى البرامج التحليلية (على سبيل المثال، GCصورة).
    2. استخدام البرنامج التحليلي لبناء مؤامرة كفاف، لتحديد الأوقات الاحتفاظ بها، وأداء ذروة التكامل المناسب وسائل فقا للبروتوكولات البرنامج. تحديد كل سائل كمركب من مجموعة النيتروجين محددة مع عدد الكربون معين.
      ملاحظة: إشارة استجابة الأمراض غير المعدية هي متساوي المولية 6،46،47،48، وبالتالي إجراء القياس الكمي للمركبات النيتروجين التي تحتوي في العينة مباشرة.
    3. حساب تركيز مركبات الكشف باستخدام المعادلة التالية:
      figure-protocol-1
      حيث V i و V الحادي هي كميات ذروة النيتروجين التي تحتوي على مركب i ومعيار داخلي على التوالي. W الواحد هو تركيز مركب القياسي الداخلي، N i هو عدد ذرات النيتروجين في مجمع ط، م ط وM الواحد فرعية> هي الجماهير المولي من النيتروجين التي تحتوي على مركبات ومستوى النيتروجين الداخلي على التوالي 6.

2. على خط تحليل

  1. محطة تجريبية وحدة تكسير البخار
    ملاحظة: تكسير البخار محطة تجريبية تتكون من ثلاثة أقسام: قسم تغذية، وقسم الفرن / مفاعل والتحليل في القسم. وأوضح وحدة بالتفصيل في مكان آخر 18،49،50،51. وصف التخطيطي من الإعداد يمكن العثور عليها في المعلومات التكميلية.
    1. وخلال التجارب، كما يتم تغذية هيبتان باستخدام الكمبيوتر التي تسيطر عليها مضخة دوارة من خلال تحديد معدل التدفق باستخدام وحدة تحكم المنطقي القابلة للبرمجة (PLC)، وإدخال البيريدين إلى قسم المفاعل الحراري عن طريق تحديد سرعة مكبس المضخة يدويا. ومخفف يستخدم يعتمد على الغرض من الاختبار، ويمكن أن تختلف. اعتمادا على متطلبات التجربة، استخدام وحدات تحكم الغاز لالهليوم والنيتروجين dilutioن، وتنظيم وتيرة مضخة تغذية المياه للتخفيف البخار.
    2. قبل قسم رد فعل من الفرن، تتبخر وخلط المواد الأولية في منطقتين ساخنة على حدة الاحتفاظ بها في درجة حرارة 773 ك.
    3. فرض الشخصي درجات الحرارة إلى INCOLOY 800HT 12.4 مترا و 9 مم الداخلي مفاعل قطر عن طريق تعيين درجات الحرارة في المناطق الخمس ساخنة باستخدام PLC. تجارب مختلفة مع ظروف عملية مختلفة لا يمكن أن يؤديها. استخدام الظروف العملية التطبيقية لأداء اختبار طريقة كما هو مبين في الجدول رقم (2).
  2. منهجية تحليل
    1. استخدام محلل الغاز مصفاة (RGA) مجهزة ثلاث كاشفات تعمل على قنوات موازية من أجل الكشف عن العديد من المركبات ممكن. اثنين من TCD وااا تسمح الكشف عن أول أكسيد الكربون، ثاني أكسيد الكربون 2، ح 2، والهيدروكربونات ما يصل إلى أربعة ذرات الكربون، وذلك باستخدام ثلاثة أعمدة مختلفة لفصل منتجات التفاعل. الإعداد RGA والعلاقات العامةesented في الجدول 3.
    2. لGC × GC مجموعة عمليات، استخدام بونا غير القطبية (50 م L × 0.25 معرف مم × 0.5 ميكرون د و) عمود في البعد الأول ومنتصف القطبي BPX-50 (2 م L × الرقم 0.15 ملم × 0.15 ميكرون د و) عمود في البعد الثاني. تأكد من أن درجة الحرارة في الفرن يمكن تخفيضها إلى 233 ك من إضافة النتروجين السائل داخل الفرن GC. استخدام GC × إعدادات GC الواردة في الجدول (4) ليحلل على الخط.
    3. ضمان TOF-MS تأثير الإلكترون التأين هو 70 فولت، والجهد للكشف عن 1700 V من خلال وضع هذه القيم في البرنامج. مجموعة بالإضافة إلى وتيرة اكتساب إلى 30 الأطياف / ثانية في مجموعة والشامل من 15-400 اتحاد المغرب العربي في نفس البرنامج.
    4. لبالأمراض غير السارية، يدويا تعيين معدلات تدفق في 5 و 11 مل دقيقة -1 لH 2 O 2 وعلى التوالي، مع الحفاظ على درجة حرارة الموقد في 1198 ك معدل الحصول على البيانات يجب أن يكون 100 هرتز.
    5. بالنسبة ااا ح 2، والهواء وN 2 (الغاز الماكياج) معدلات تدفق هي على التوالي 35 و 350 و 35 مل دقيقة -1. تأكد من ضبط درجة الحرارة ااا في 573 K بمعدل الحصول على البيانات من 100 هرتز.
  3. عينة محطة تجريبية النفايات السائلة على الخط، أي أثناء تشغيل المصنع التجريبي، وارتفاع في درجة الحرارة (673-773 ك). استخدام نظام أخذ العينات على أساس صمام المتمركزة في أخذ العينات أبقى الفرن على 573 K، انظر الشكل 1.
    1. تحويل هوائي 6 الميناء 2-الطريقة صمام للموقف هو مبين في الشكل 1A باستخدام PLC، تدفق حلقة عينة لمدة 2 دقيقة على الأقل.
    2. تحويل هوائي 6 الميناء 2-الطريقة صمام للموقف هو مبين في الشكل 1B باستخدام PLC، عينة الغازية من حلقة عينة يتم مع الهيليوم وحقن على GC اختيار × GC. إبقاء صمام في موقف الحقن لمدة 20 ثانية. تحويل هوائي 6 الميناء 2-الطريقة صمام مرة أخرى في موقف هو مبين في الشكل 1A.
  • بالإضافة القياسية الداخلية
    1. استخدام 2-chloropyridine كمعيار داخلي لالأمراض غير المعدية ويحلل. كمية قدم لهذا المركب يعتمد على الغرض من التجربة (القيم هو موضح في الجدول رقم 2). لإضافة 2-chloropyridine بدقة وبشكل موحد، ويحل المجمع في ن الهكسان (القيم هو موضح في الجدول رقم 2) ورقيقة يقلب الخليط بعد الإعداد.
    2. إضافة معيار 2-chloropyridine الداخلي بشكل مستمر عن طريق ضخ خليط استعداد من خلال خط نقل الشعرية، التي يتم وضع مركزي في تيار المنتج قبل نظام العينات. لهذا الغرض استخدام مضخة تحوي والحفاظ على استقرار معدل التدفق (القيم المبينة في الجدول رقم 2).
  • الحصول على البيانات وتقدير
    1. الحصول على البيانات التي تم الحصول عليها مع TOF-MS، واستخدام النتائج لتحديد المنتج ووضع retentiفي مرة من نواتج التفاعل. الاستحواذ وإعادة معالجة البيانات التي تم الحصول عليها من ااا يشبه الإجراء يطبق على إعادة معالجة النتائج التي جمعت باستخدام الأمراض غير المعدية، كما هو موضح في القسم 1.3.2.
    2. حساب عائدات المنتج باستخدام معيار داخلي 18. إدخال مبلغ ثابت من النيتروجين (N 2) بشكل مستمر إلى تيار المنتج واستخدامه بمثابة مجمع إشارة كما هو مبين في الشكل 2.
    3. الجمع بين البيانات التي تم الحصول عليها في مختلف الصكوك. تطبيق عوامل المعايرة لكل مجمع حسب كاشف.
      1. ضبط عامل الميثان معايرة إلى 1.
      2. الحصول على عوامل الاستجابة النسبية لغاز الميثان للغازات دائمة للكشف على RGA بواسطة المعايرة. أن يضمن لجميع المركبات التي تم التوصيل على GC × GC يتم تحديد عوامل الاستجابة النسبية التي كتبها المعايرة. بالنسبة للمنتجات الثانوية استخدام عوامل المعايرة ااا ذكرت ديتز 52. إذا كانت العوامل استجابة لميلانompound غير متوفرة، وحساب القيم باستخدام طريقة مساهمة مجموعة التي وضعتها Dierickx وآخرون. 53.
      3. هناك حاجة إلى وظائف الميثان كمعيار الداخلي الثانوي، وتركيزها على تحديد التركيزات تنبني على قمم GC × GC-ااا اللوني. تحديد بالتالي فإن معدل تدفق غاز الميثان كتلة باستخدام المعادلة 2:
        figure-protocol-2
        حيث، و CH4 وو N2 هي العوامل معايرة الميثان والنيتروجين على TCD على التوالي. وCH4 و A N2 هي مناطق الذروة التي تم الحصول عليها أثناء التحليل، في حين figure-protocol-3 هو معدل تدفق النيتروجين كتلة تضاف إلى تيار النفايات السائلة.
    4. تنفيذ الكمي للمنتجات النيتروجينية التي تحتوي بتطبيق الإجراء هو موضح في القسم 1.3.3.

    • الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

    النتائج

    $$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

    اللوني الحصول باستخدام GC حاليا × GC-الأمراض غير المعدية لتوصيف النيتروجين التي تحتوي على مركبات في عينة النفط الصخري ويرد في الشكل (3) تم التعرف على الفئات التالية: pyridines، أنيلين، كينولين، اندولات، acridines، وcarbazoles. وعلاوة على ذلك، كان تقدير مفصل للمركبات فردية ممكن. تم استخدام البيانات التي تم جمعها لتحديد تركيز مركب الفردية، ويتم عرض القيم التي تم الحصول عليها في الجدول رقم 5. وتتضمن هذه عينة تم تحليله...

    الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

    المناقشة

    $$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

    مكنت الإجراءات التجريبية وصف شامل ناجحة خارج الخط وعلى الخط تحديد وتقدير من مركبات النيتروجين التي تحتوي في العينات المدروسة.

    تم انجازه فصل النيتروجين التي تحتوي على المركبات في الصخر الزيتي باستخدام GC × GC-الأمراض غير المعدية، كما هو مبين في الشكل (3). وبما أن الأمراض غير المعدية التي لا يمكن استخدامها لتحديد الهوية، هناك حاجة إلى إنشاء في وقت مبكر عن طريق إجراء تحليلات الأوقات الإبقاء على الأن...

    الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

    الإفصاحات

    $$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

    ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

    شكر وتقدير

    $$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

    وأقر المشروع الثانوي المهني "Bioleum" (IWT-الثانوي المهني 130039) بدعم من معهد لتعزيز الابتكار من خلال العلوم والتكنولوجيا في فلاندرز (IWT) و "طويل الأجل الهيكلية Methusalem التمويل من قبل الحكومة الفلمنكية".

    الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

    المواد

    قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
    الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
    2-كلوروبيريدين ، 99٪سيجما ألدريتشC69802الزيتي شديد السمية
    أصل كولورادو ، حوض بيسانس الأمريكيفي
    كولورادو ، الولايات المتحدة الأمريكية    		بيريدين سام
    ، 99.8٪سيجما ألدريتش270970
    ثاني أكسيد الكربون شديد السمية ، سائل مبرد من الدرجة الصناعيةPRAXAIRCDINDLB0Dارتداء قفازات ونظارات السلامة
    الهيليوم ، 99.99٪PRAXAIR6.0
    هيدروجين ، 99.95٪سائل هواء695A-49
    سائل هواء الأكسجين905A-49 +الهواء القابل للاشتعال
    365A-49X
    سائل هواءالنيتروجين765A-49
    الهكسان ، 95 + ٪ChemlabCL00.0803.9025سام
    Heptane ، 99 +٪ChemlabCL00.0805.9025
    النيتروجين السام ، السائل المبرد من الدرجة الصناعيةPRAXAIRP0271L50S2A001ارتداء قفازات ونظارات السلامة أخذ
    العيناتالأوتوماتيكية Thermo Scientific ، Interscienceالذكاء الاصطناعي / AS 3000
    درجة حرارة عالية 6 منفذ / 2 صمام موقفشركة Valco Instruments IncorporatedSSACGUWT
    كروماتوجرافحراري علمي ، InterscienceTrace GC محلل
    الحراري العلمي ، InterscienceKAV00309
    عمود rtx-1-PONARestek Pure Chromatography10195-146
    BPX-50 العمودSGE العلوم التحليلية54741
    TOF-MSThermo Scientific ، InterscienceTempus Plus 1.4 SR1 Finnigan
    NCDAgilent TechnologgiesNCD 255
    Chrom-cardThermo Scientific ، InterscienceHyperChrom 2.4.1
    برنامج XcaliburThermo Scientific ، Interscience1.4 SR1
    Chrom-card SoftwareThermo Scientific ، InterscienceHyperChrom 2.7
    GC برامج الصورZoex CorporationGC للصورة 2.3
    زيت الصخر القابل للاشتعال سائل هواء Gas غاز التصفية

    المراجع

    $$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
    1. Meyer, R. F., Witt, W. J. Definition and World Resources of Natural Bitumens. U.S. Geological Survey. , (1944).
    2. Dusseault, M. B. Comparing Venezuelan and Canadian Heavy Oil and Tar Sand. Petroleum Society's Canadian International Petroleum Conference. , 2001-061(2001).
    3. Hernández, R., Villarroel, I. Technological Developments for Enhancing Extra Heavy Oil Productivity in Fields of the Faja Petrolifera del Orinoco (FPO), Venezuela. AAPG Annual Convention and Exhibition. Search and Discovery Article. , 20205(2013).
    4. Escobar, M., et al. The organic geochemistry of oil seeps from the Sierra de Perijá eastern foothills, Lake Maracaibo Basin, Venezuela. Org. Geochem. 42, 727-738 (2011).
    5. Shafiei, A., Dusseault, M. B. Geomechanics of thermal viscous oil production in sandstones. J. Petrol. Sci. Eng. 103, 121-139 (2013).
    6. Dijkmans, T., Djokic, M. R., Van Geem, K. M., Marin, G. B. Comprehensive compositional analysis of sulfur and nitrogen containing compounds in shale oil using GC × GC - FID/SCD/NCD/TOF-MS. Fuel. 140, 398-406 (2015).
    7. Adam, F., et al. Comprehensive two-dimensional gas chromatography for basic and neutral nitrogen speciation in middle distillates. Fuel. 88, 938-946 (2009).
    8. Charlesworth, J. M. Monitoring the products and kinetics of oil shale pyrolysis using simultaneous nitrogen specific and flame ionization detection. Fuel. 65, 979-986 (1986).
    9. Lissitsyna, K., Huertas, S., Quintero, L. C., Polo, L. M. Novel simple method for quantitation of nitrogen compounds in middle distillates using solid phase extraction and comprehensive two-dimensional gas chromatography. Fuel. 104, 752-757 (2013).
    10. Toraman, H. E., Dijkmans, T., Djokic, M. R., Van Geem, K. M., Marin, G. B. Detailed compositional characterization of plastic waste pyrolysis oil by comprehensive two-dimensional gas-chromatography coupled to multiple detectors. J. Chromatogr. A. 1359, 237-246 (2014).
    11. Phillips, J. B., Beens, J. Comprehensive two-dimensional gas chromatography: a hyphenated method with strong coupling between the two dimensions. J. Chromatogr. A. 856, 331-347 (1999).
    12. Dallüge, J., Beens, J., Brinkman, U. A. T. Comprehensive two-dimensional gas chromatography: a powerful and versatile analytical tool. J. Chromatogr. A. 1000, 69-108 (2003).
    13. Adahchour, M., Beens, J., Vreuls, R. J. J., Batenburg, A. M., Brinkman, U. A. T. Comprehensive two-dimensional gas chromatography of complex samples by using a 'reversed-type' column combination: application to food analysis. J. Chromatogr. A. 1054, 47-55 (2004).
    14. Marriott, P., Shellie, R. Principles and applications of comprehensive two-dimensional gas chromatography. TrAC, Trends Anal. Chem. 21, 573-583 (2002).
    15. Dutriez, T., et al. High-temperature two-dimensional gas chromatography of hydrocarbons up to nC60 for analysis of vacuum gas oils. J. Chromatogr. A. 1216, 2905-2912 (2009).
    16. Dutriez, T., Courtiade, M., Thiébaut, D., Dulot, H., Hennion, M. C. Improved hydrocarbons analysis of heavy petroleum fractions by high temperature comprehensive two-dimensional gas chromatography. Fuel. 89, 2338-2345 (2010).
    17. Vendeuvre, C., et al. Characterisation of middle-distillates by comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC × GC): A powerful alternative for performing various standard analysis of middle-distillates. J. Chromatogr. A. 1086, 21-28 (2005).
    18. Van Geem, K. M., et al. On-line analysis of complex hydrocarbon mixtures using comprehensive two-dimensional gas chromatography. J. Chromatogr. A. 1217, 6623-6633 (2010).
    19. Van de Vijver, R., et al. Automatic Mechanism and Kinetic Model Generation for Gas- and Solution-Phase Processes: A Perspective on Best Practices, Recent Advances, and Future Challenges. Int. J. Chem. Kinet. 47, 199-231 (2015).
    20. Van Geem, K. M., Reyniers, M. F., Marin, G. B. Reconstruction of the Molecular Composition of Complex Feedstocks for Petrochemical Production Processes. 7th Netherlands Process Technology Symposium. , (2007).
    21. Van Geem, K. M., et al. Molecular reconstruction of naphtha steam cracking feedstocks based on commercial indices. Comput. Chem. Eng. 31, 1020-1034 (2007).
    22. Van Geem, K. M., Reyniers, M. F., Marin, G. B. Challenges of modeling steam cracking of heavy feedstocks. Oil Gas Sci. Technol. - Revue d'IFP. 63, 79-94 (2008).
    23. Alvarez-Majmutov, A., et al. Deriving the Molecular Composition of Middle Distillates by Integrating Statistical Modeling with Advanced Hydrocarbon Characterization. Energy Fuels. 28, 7385-7393 (2014).
    24. Hudebine, D., Verstraete, J. J., Hudebine, D., Verstraete, J., Chapus, T. Reconstruction of Petroleum Feedstocks by Entropy Maximization. Application to FCC Gasolines Statistical Reconstruction of Gas Oil Cuts. Oil Gas Sci. Technol. - Rev. IFP Energies nouvelles. 66, 437-460 (2011).
    25. Verstraete, J. J., Schnongs, P., Dulot, H., Hudebine, D. Molecular reconstruction of heavy petroleum residue fractions. Chem. Eng. Sci. 65, 304-312 (2010).
    26. Neurock, M., Nigam, A., Trauth, D., Klein, M. T. Molecular representation of complex hydrocarbon feedstocks through efficient characterization and stochastic algorithms. Chem. Eng. Sci. 49, 4153-4177 (1994).
    27. Hudebine, D., Verstraete, J. J. Molecular reconstruction of LCO gasoils from overall petroleum analyses. Chem. Eng. Sci. 59, 4755-4763 (2004).
    28. Joo, E., Park, S., Lee, M. Pyrolysis reaction mechanism for industrial naphtha cracking furnaces. Ind. Eng. Chem. Res. 40, 2409-2415 (2001).
    29. Houser, T. J., Mccarville, E. M., Biftu, T. Kinetics of thermal decomposition of Pyridine in a Flow System. Int. J. Chem. Kinet. 12, 555-568 (1980).
    30. Lifshitz, A., Tamburu, C., Suslensky, A. Isomerization and decomposition of pyrrole at elevated temperatures: studies with a single-pulse shock tube. J. Phys. Chem. 93, 5802-5808 (1989).
    31. Memon, H. U. R., Bartle, K. D., Taylor, J. M., Williams, A. The shock tube pyrolysis of pyridine. Int. J. Energy Res. 24, 1141-1159 (2000).
    32. Mackie, C. J., Colket, M. B., Nelson, P. F. Shock tube Pyrolysis of Pyridine. J. Phys. Chem. 94, 4099-4106 (1990).
    33. Winkler, K. J., Karow, W., Rademacher, P. Gas phase pyrolysis of heterocyclic compounds, part 3. flow pyrolysis and annulation reactions of some nitrogen heterocycles. A product oriented study. Arkivoc. , 576-602 (2000).
    34. Zhang, J., Tian, Y., Cui, Y., Zuo, W., Tan, T. Key intermediates in nitrogen transformation during microwave pyrolysis of sewage sludge: A protein model compound study. Bioresour. Technol. 132, 57-63 (2013).
    35. Debono, O., Villot, A. Nitrogen products and reaction pathway of nitrogen compounds during the pyrolysis of various organic wastes. J. Anal. Appl. Pyrolysis. 114, 222-234 (2015).
    36. Alexiou, A., Williams, A. Soot formation in shock-tube pyrolysis of pyridine and toluene-pyridine mixtures. Fuel. 73, 1280-1283 (1994).
    37. Nathan, R. H., Douglas, K. R. Radical pathways in the thermal decomposition of pyridine and diazines: a laser pyrolysis and semi-empirical study. J. Chem. Soc. 2, 269-276 (1998).
    38. Boersma, C., Bregman, J. D., Allamandola, L. J. Properties of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Northwest Photon Dominated Region of NGC 7023. I. PAH Size, Charge, Composition, and Structure Distribution. ApJ. 769, 117(2013).
    39. Boersma, C., Bregman, J., Allamandola, L. J. Properties of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Northwest Photon Dominated Region of NGC 7023. II. Traditional PAH Analysis Using k-means as a Visualization Tool. ApJ. 795, (2014).
    40. Boersma, C., Bregman, J., Allamandola, L. J. Properties of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Northwest Photon Dominated Region of NGC 7023. III. Quantifying the Traditional Proxy for PAH Charge and Assessing its Role. ApJ. 806, 121(2015).
    41. Stec, A. A., et al. Quantification of fire gases by FTIR: Experimental characterisation of calibration systems. Fire Saf. J. 46, 225-233 (2011).
    42. Hong, X., Zhang, L., Zhang, T., Qi, F. An Experimental and Theoretical Study of Pyrrole Pyrolysis with Tunable Synchrotron VUV Photoionization and Molecular-Beam Mass Spectrometry. J. Phys. Chem. A. 113, 5397-5405 (2009).
    43. Hong, X., Tai-chang, Z., Li-dong, Z., Qi, F. Identification of Intermediates in Pyridine Pyrolysis with Molecular-beam Mass Spectrometry and Tunable Synchrotron VUV Photoionization. Chin. J. Chem. Phys. 22, 204(2009).
    44. Li, Y., Qi, F. Recent Applications of Synchrotron VUV Photoionization Mass Spectrometry: Insight into Combustion Chemistry. Acc. Chem. Res. 43, 68-78 (2010).
    45. Tranchida, P. Q., Purcaro, G., Dugo, P., Mondello, L., Purcaro, G. Modulators for comprehensive two-dimensional gas chromatography. TrAC, Trends Anal. Chem. 30, 1437-1461 (2011).
    46. Yan, X. Sulfur and nitrogen chemiluminescence detection in gas chromatographic analysis. J. Chromatogr. A. 976, 3-10 (2002).
    47. Özel, M. Z., Hamilton, J. F., Lewis, A. C. New Sensitive and Quantitative Analysis Method for Organic Nitrogen Compounds in Urban Aerosol Samples. Environ. Sci. Technol. 45, 1497-1505 (2011).
    48. Kocak, D., Ozel, M. Z., Gogus, F., Hamilton, J. F., Lewis, A. C. Determination of volatile nitrosamines in grilled lamb and vegetables using comprehensive gas chromatography - Nitrogen chemiluminescence detection. Food Chem. 135, 2215-2220 (2012).
    49. Dijkmans, T., et al. Production of bio-ethene and propene: alternatives for bulk chemicals and polymers. Green Chem. 15, 3064-3076 (2013).
    50. Pyl, P. S., et al. Biomass to olefins: Cracking of renewable naphtha. Chem. Eng. J. 176-177, 178-187 (2011).
    51. Schietekat, M. C., et al. Catalytic Coating for Reduced Coke Formation in Steam Cracking Reactors. Ind. Eng. Chem. Res. 54, 9525-9535 (2015).
    52. Dietz, W. A. Response Factors for Gas Chromatographic Analyses. J. Chromatogr. Sci. 5, 68-71 (1967).
    53. Dierickx, J. L., Plehiers, P. M., Froment, G. F. On-line gas chromatographic analysis of hydrocarbon effluents: Calibration factors and their correlation. J. Chromatogr. A. 362, 155-174 (1986).
    54. Beens, J., Janssen, H. G., Adahchour, M., Brinkman, U. A. T. Flow regime at ambient outlet pressure and its influence in comprehensive two-dimensional gas chromatography. J. Chromatogr. A. 1086, 141-150 (2005).
    55. Schoenmakers, P. J., Oomen, J. L. M. M., Blomberg, J., Genuit, W., van Velzen, G. Comparison of comprehensive two-dimensional gas chromatography and gas chromatography - mass spectrometry for the characterization of complex hydrocarbon mixtures. J. Chromatogr. A. 892, 29-46 (2000).
    56. Agilent Tech. Agilent Sulfur Chemiluminescence Detector and Nitrogen Chemiluminescence Detector. Specification Guide. , (2006).
    57. Agilent Tech. Nitrosamine Analysis by Gas Chromatography and Agilent 255 Nitrogen Chemiluminescence Detector (NCD). Technical Overview. , (2007).
    58. Agilent Tech. Agilent Model 255 Nitrogen Chemiluminescence Detector (NCD) Analysis of Adhesive Samples Using the NCD. Technical Overview. , (2007).
    59. Griffith, F. J., Winniford, W. L., Sun, K., Edam, R., Luong, C. J. A reversed-flow differential flow modulator for comprehensive two-dimensional gas chromatography. J. Chromatogr. A. 1226, 116-123 (2012).

    الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

    إعادة الطباعة والأذونات

    طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

    طلب إذن

    الوسوم

    Nitrogen Containing CompoundsTwo Dimensional GCNitrogen Chemiluminescence DetectorTime of Flight Mass SpectrometerFlame Ionization DetectorShale Oil AnalysisSteam Cracking Pilot PlantInternal Standard PreparationAutomated Sampling SystemQuantitative Analysis Method

    مقالات ذات صلة