Name: 복잡한 탄화수소 행렬에 질소 함유 화합물의 온라인 분석 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-08-05T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 49 s
Description: 배우세요 복잡한 탄화수소 행렬에서 질소 함유 화합물을 검출하고 정량하는 방법을. 2차원 가스크로마토그래피와 질소 화학발광 검출을 활용한 이 기술은 석유화학 산업의 반응기 배출물 분석에 정확하고 신뢰할 수 있는 정량 데이터를 제공합니다.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

&#39;플랑드르 정부가 장기 구조 Methusalem 자금&#39;플랜더스의 과학 기술을 통한 혁신 추진 연구소 (IWT) 및 지원하는 SBO 프로젝트 &quot;Bioleum&quot;(IWT-SBO 130039)이 인정된다.

주의 : 사용하기 전에 모든 화합물에 문의하시기 바랍니다 관련 물질 안전 보건 자료 (MSDS). 적절한 안전 관행을 권장합니다. 개인 보호 장비를 사용하는 동안 솔루션 및 샘플, 흄 후드에서 준비를해야합니다. 가장 좋은 방법은 안전 안경, 보호 실험실 장갑, 실험실 코트, 전체 길이 바지와 폐쇄 발가락 신발의 사용을 의미한다. 몇몇 반응물 및 반응 생성물 급성 독성 및 발암 수있는 바와 같이 반응기를 적절하게 밀봉되어야한다. 1. 오프라인 GC × GC-NCD 분석 <ol><li> GC 분석 × 오프라인 GC의 샘플 준비 <ol><li> 내부 표준 2- 클로로을 선택합니다. 준비된 시료 중의 내부 표준 물질의 농도는 분석 혼합물에 존재하는 질소 함유 화합물의 농도의 범위 내인지 확인. 내부 표준 용액의 농도는 검출 한계 O보다 적어도 10 배 이상이어야NCD 바. 또한, 내부 표준 물질의 농도는 시료의 최고 농도의 질소 화합물의 농도보다 2 배 이상이어야한다. </li><li> 준비 및 분석 균형을 사용하여 두 개의 유리 병의 무게. </li><li> 분석 균형을 사용하여 첫 번째 유리 병 2 클로로의 20.498 ​​mg을 추가합니다. </li><li> 첫 번째 유리 병에 균형을 용기와 셰일 오일 샘플 1024.287 mg을 추가합니다. 부드럽게 유리 병 컨텐츠를 혼합한다. </li><li> 두 번째 유리 병에 준비된 혼합물의 23.369 mg을 이동하고 원래 셰일 오일 샘플의 435.195 mg을 추가합니다. 시료 중의 내부 표준 얻어진 농도는 약 1000 중량 ppm이다. </li></ol></li><li> GC-NCD 분석 및 운영 조건 × GC <ol><li> 듀얼 스테이지 극저온 액체 CO 2 변조기 (45)가 장착 GC × GC로를 사용하여 분석을 수행합니다. <ol><li> 첫 번째 차원 비극성 기둥, 트러스, 빔 연결직접 두 번째 차원의 중간 극성 컬럼 백만 (PONA, 0.5 μm의 d 개의 F × 0.25 mm의 ID × 50m의 L) (BPX-50, 0.25 μm의 d 개의 F × 0.25 mm의 ID × 2m의 L). 표 1에 나타난 파라미터로, 셰일 오일 중의 질소 함유 화합물의 검출을 위해 최적화 된 GC 작동 조건 × GC의 적용. </li><li> 보충 표에 명시된 설정 오토 샘플러를 이용하여 샘​​플을 주입한다. </li></ol></li><li> 1198 K. 사용하여 100 Hz의 데이터 획득 속도 버너 온도를 유지하면서 NCD를 들어, 흐름 율을 5 ml의 11 분 -1 H 2 O를 각각 2 세트. 검출기의 설정은 표 1에 제시되어있다. </li></ol></li><li> 결과의 재 처리 <ol><li> NCD 대한 데이터 시스템을 이용하여 데이터 수집을 수행한다. 분석 소프트웨어 (예를 들어, GC에 .cdf 파일 및 수입에 대한 원시 데이터를 내보내기영상). </li><li> 윤곽 플롯을 구성하는 유지 시간을 결정하기 위해, 소프트웨어 프로토콜에 따른 피크 피팅 블롭 통합을 수행하는 해석 소프트웨어를 사용한다. 특정 탄소수 질소 특정 그룹의 화합물로서 각 블롭을 식별한다. 참고 : NCD의 응답 신호가 몰 6,46,47,48, 샘플을 간단 질소 함유 화합물의 정량 따라서 절차입니다. </li><li> 다음 식을 이용하여 검출 된 화합물의 농도를 계산한다 : <img alt="식 (1)" src="/files/ftp_upload/54236/54236eq1.jpg" /> V I 및 V ST는 질소 함유하는 화합물 I 및 내부 표준의 피크 볼륨 각각 어디. 세인트 내부 표준 화합물의 농도이고, N 제가 화합물 중의 질소 원자의 수 (W) I, I 및 M 세인트 M </서브&gt; 함유 화합물의 질소와 질소 내부 표준을 각각 (6)의 몰 질량이다. </li></ol></li></ol> 2. 온라인 분석 <ol><li> 파일럿 플랜트 증기 분해 장치 주 : 공급부, 노 / 반응기 부와 분석 부 : 시험 공장 증기 분해기는 세 부분으로 구성된다. 이 장치는 다른 18,49,50,51 상세히 설명한다. 설정의 개략적 인 설명은 보충에서 찾을 수 있습니다. <ol><li> 헵탄은 프로그래머블 로직 컨트롤러 (PLC)를 사용하여 유량을 설정하여 컴퓨터 제어 회전 펌프를 이용하여 공급 될 때 실험 동안 수동 피스톤 펌프의 속도를 설정하여 반응기 대류 영역에 피리딘을 소개한다. 사용되는 희석제는 시험의 목적에 따라 다양 할 수있다. 실험 조건에 따라 헬륨 및 질소 가스 dilutio위한 컨트롤러를 사용N, 스팀 희석 용 물 공급 펌프 주파수를 조절한다. </li><li> 노의 반응 구역에 앞서 증발 두 별도로 가열 구역에서 공급 원료를 혼합하여 773 K.의 온도로 유지 </li><li> PLC의 사용 다섯 가열 영역의 온도를 설정하여 인코 로이 800HT 12.4 m 길이 9mm 내경 반응기 온도 프로파일을 부과. 프로세스 조건을 변화와 다양한 실험을 수행 할 수있다. 표 2에 요약 된 방법에 테스트를 수행하도록 적용되는 공정 조건을 사용한다. </li></ol></li><li> 분석 방법 <ol><li> 세 검출기 가능한 많은 화합물을 검출하기 위해 병렬 채널에서 작동 구비 정유 가스 분석기 (RGA)를 사용한다. 두개의 TCD 및 FID는 반응 생성물을 분리하기위한 세 가지 항목을 사용하여, 네 개의 탄소 원자를 CO, CO 2, H 2, 및 탄화수소의 검출을 허용한다. RGA 설정은 홍보입니다표 3에 esented. </li><li> GC 셋업 × GC의 경우, 첫 번째 차원과 0.15 mm의 ID × 중간 극성 BPX-50 (2 미터 L의 열 (0.5 μm의 d 개의 F × 0.25 mm의 ID × 50m의 L) 비극성 PONA를 사용 두 번째 차원의 0.15 μm의 D f를) 열 ×. 오븐 온도가 GC 오븐 내부의 액체 질소를 첨가하여 233 K로 저하 될 수 있음을 보장한다. 온라인 분석은 표 4에 주어진 GC 설정 × GC의를 사용합니다. </li><li> 그 TOF-MS 전자 충격 이온화를 확인하여 소프트웨어에이 값을 설정하여 70 eV로, 검출기 전압 1700 V이다. 또한 동일한 소프트웨어에서 15-400 AMU의 질량 범위에서 30 스펙트럼 / 초에 인수 주파수를 설정합니다. </li><li> 데이터 수집 속도가 100 Hz로 할 필요가 1198에서 K. 버너 온도를 유지하면서 NCD 들어 수동 유량을 5 등급 및 H 2 O를 각각 2 분 -1 11 mL로 설정한다. </li> &lt;FID H 2, 공기 및 N 2 (메이크업 가스)의 유량에 대한 리&gt;는 각각 35, 350, 35 ml의 분 -1. FID 온도를 100 Hz의 데이터 수집 속도 573 K로 설정되어 있는지 확인합니다. </li><li> 파일럿 플랜트 운전시에 라인, 즉, 파일럿 플랜트 유출 물 샘플 및 고온 (673-773 K). 오븐을 573 K로 유지 샘플링에 위치 밸브 기반 샘플링 시스템을 사용하여, 그림 1을 참조하십시오. <ol><li> PLC의 사용도 1a에 도시 된 위치로 공압 6 포트 2 방향 밸브를 돌려서 적어도 2 분 동안 시료 루프 플러시. </li><li> PLC의 샘플 루프로부터 기체 샘플 헬륨 운반하고 GC × 선택된 GC에 주입을 사용하여도 1B에 도시 된 위치로 공압 6 포트 2 방향 밸브를 돌려. 20 초 동안 분사 위치에 밸브를 유지한다. 그림 1a에 도시 된 위치에서 다시 공압 6 포트 2 방향 밸브를 돌립니다. </li> &lt;/ OL&gt; </li></ol></li><li> 내부 표준 추가 <ol><li> NCD에 대한 내부 표준 분석으로 2 클로로을 사용합니다. 이 화합물의 도입량은 실험 (표 2에 나타낸 값)의 용도에 따라 다르다. 정밀하고 균일 -2- 클로로 피리딘을 추가하려면, n- 헥산 (표 2에 나타낸 값)의 화합물을 용해 부드러운은 제조 후, 혼합물을 교반한다. </li><li> 중앙 샘플링 시스템 전의 생성물 스트림에 위치 모세관 전송선을 통해 제조 된 혼합물을 펌핑하여 연속적으로 내부 표준 2- 클로로 추가. 이러한 목적으로 연동 펌프를 사용하여 유량을 안정 (값은 표 2에 나타냄) 유지한다. </li></ol></li><li> 데이터 수집 및 정량화 <ol><li> TOF-MS로 얻어지는 데이터를 취득하고, 상품 식별의 결과를 사용하여 확립 retenti반응 생성물의 시간에. 섹션 1.3.2에 설명 된대로 결과는 NCD를 이용하여 수집의 절차가 재 처리에 적용에 수집 및 FID에서 얻은 정보의 재 처리는 비슷합니다. </li><li> 내부 표준 (18)을 사용하여 제품의 수율을 계산. 생성물 스트림 (N 2) 연속적으로 질소 일정량 도입하고도 2에 도시 된 바와 같이, 기준 화합물로서 사용. </li><li> 다른 악기 된 데이터를 결합한다. 검출기에 따라 각각의 화합물에 대한 교정 계수를 적용한다. <ol><li> 1로 메탄 보정 계수를 설정합니다. </li><li> 교정에 의해 RGA에 검출 영구 가스 메탄에 대해 응답 요소를 가져옵니다. 상대 반응 계수가 교정에 의해 결정된다 GC × GC의에서 발견 된 주요 화합물을 확인하십시오. 작은 제품의 경우 디 에츠 (52)에 의해보고 된 FID 보정 계수를 사용합니다. AC의 응답 인자 만약ompound 사용할 수 없습니다, Dierickx 등. (53)에 의해 개발 그룹 기여 방법을 사용하여 값을 계산합니다. </li><li> 메탄 보조 내부 표준으로서 기능하고, 그 농도는 GC-FID 크로마토 × GC에의 피크에 기초하여 농도를 결정하기 위해 필요하다. 따라서, 수학 식 2를 이용하여 메탄 가스의 유량을 결정 : <img alt="식 (2)" src="/files/ftp_upload/54236/54236eq2.jpg" /> 여기서, F CH4 및 N2는 각각 TCD에 메탄 및 질소의 보정 요인은 바. CH4 및 N2는 분석에서 수득 된 피크 영역이다 반면 <img alt="식 (3)" src="/files/ftp_upload/54236/54236eq3.jpg" /> 배출 스트림에 첨가 된 질소의 질량 유량이다. </li></ol></li><li> 절차를 적용하여 질소 함유 제품의 정량을 수행 섹션 1.3.3에 설명했다. </li></ol></li></oL&gt;

저자는 공개할 것이 없습니다.

기술 된 실험 절차는 연구 샘플에서 오프 라인 및 온라인 식별 및 질소 함유 화합물의 정량 성공적으로 종합 할 수 있었다. 도 3에 도시 된 바와 같이 NCD가 식별을 위해 사용될 수 없기 때문에 셰일 오일 중의 질소 함유 화합물의 분리는., GC-NCD × GC를 사용하여 수행하고, 관찰 된 종의 체류 시간은 분석을 행함으로써, 사전에 설정 될 필요 각각의 검출 방법 18,54위한 캐리어 가스 유량 최적화의 상세한 절차에 따라 TOF-MS에 결합 GC × GC의에. 유량 조정은 서로 다른 검출기 (18)를 사용하여 얻은 크로마토 그램에서 화합물 유사 체류 시간으로 이끈다. 기존의 TOF-MS의 유지 시간에 더하여, 문헌 데이터 및 Kovats 보존 지수 화합물 임시 식별을 위해 사용되었다. 정확한 quantif을 사용하려면개별 화합물의 ication은 내부 표준 샘플의 다른 화합물의 피크와 피크 오버랩이 ...

경질유 오일의 매장량이 점차 감소하고, 따라서, 다른 화석 자원 에너지 및 석유 화학 산업에서 사용되는 것으로 고려되고있다. 또한, 이러한 미생물의 빠른 열분해에 의해 생성 된 바이오 오일 등의 재생 에너지를 기반 바이오 연료와 화학 물질의 매력 자원이되고있다. 그럼에도 불구하고, 무거운 원유 때문에 캐나다와 베네수엘라 1-3의 큰 매장량의 논리 첫번째 선택이다. 후자는 세계에서 가장 큰 원유 매장량으로 인식되고 있으며, 그 조성물은 천연 역청의 구성과 유사하다. 바이오 오일과 유사하게, 무거운 원유는 저장 온도, 높은 밀도 (낮은 API 중력), 질소, 산소의 중요한 내용 및 황 함유 화합물 4,5에서 높은 점도 경질유 오일 다릅니다. 또 다른 유망한 대안은 오일 셰일에서 파생 된 셰일 오일입니다. 오일 셰일은 세분화 된 퇴적암 콘입니다이닝 케로 겐 1000 다 6의 높은 몰 질량과 유기 화학 화합물의 혼합물. 케로 겐은 탄화수소 매트릭스 유기 산소, 질소 및 황을 함유 할 수있다; 원점, 나이 및 추출 조건에 따라서. 글로벌 특성화 방법 셰일 오일 무거운 원유의 헤테로 원자 (S, O 및 N)의 농도는 전형적으로 상당히 높은 예컨대 석유 화학 산업 6에서 사용되는 제품에 설정된 사양 이상임을 보여준다. 또한 종래의 무거운 원유 및 셰일 오일에 존재하는 질소 함유 화합물이 수소화 분해, 촉매 분해 및 개질 공정 7의 촉매 활성에 부정적인 영향을 미칠 것으로 설명된다. 그들은 증기 분해기 (8)의 초기 상자 껌 형성을 촉진하기 때문에, 질소 함유 화합물의 존재는 안전성 문제 있음 마찬가지로,이보고되었다. 이러한 처리 및 안전 chal문제점들 복잡한 탄화수소 행렬의 질소 함유 화합물의 특성을 오프라인 및 온라인 현재의 방법을 개선하기 위해 강력한 드라이버이다. 질소 화학 발광 검출기 (NCD)와 결합 이차원 가스 크로마토 그래피 (GC × GC)는 종래의 디젤 또는 액화 석탄 시료 7을 분석 일차원 가스 크로마토 그래피 (GC)에 비해 우수한 특성을 기술한다. 최근에 방법이 개발 셰일 오일 6 질소량의 오프라인 특성에 적용된 중간 증류 물 (9)에 존재하는 압축 질소 화합물의 동정 및 폐 플라스틱 열분해 오일 (10)의 상세한 구성의 결정. 이는 GC 분석은 GC × 11-17 복잡한 혼합물의 분석을위한 강력한 오프라인 프로세싱 기술이라고 따라서 분명하다. 그러나, 온라인 응용 인해 신뢰할 A에 대한 필요성을 더 도전ND 샘플링 방법을 비 판별. 광범위한 온라인 특성화 처음 개발 된 방법 중 하나는 TOF-MS 및 FID (18)를 이용하여 스팀 크래킹 반응기 유출 물을 분석하여 입증 하였다. GC의 설정을 최적화하고 적절한 열 조합 폴리 방향족 탄화수소 류 (PAHs에) 18 메탄까지 범위의 탄화수소로 이루어지는 샘플을 분석 할 수 있었다. 본 작품은 복잡한 탄화수소 혼합물에 존재하는 질소 화합물의 식별 및 정량에 확장하여 새로운 수준에이 방법을합니다. 이러한 방법은 이들 화합물은 여러 프로세스 및 애플리케이션에서의 역할의 기초적인 이해를 위해 필요한 그 중에서도이다. 저자들의 가장 기술에 질소 함유 화합물 전환 공정의 동역학에 관한 정보를 식별하고, 질소 함유 화합물을 정량하기 위해 부분적으로 적절한 방법의 부족으로 품귀 19반응기 유출 물 (S). 오프라인 및 온라인 분석 방법론을 설정하면 따라서 하나에도 원료 재건 20-27과 운동 모델링을 시도하기 전에 전제 조건입니다. 질소 함유 화합물의 정확한 식별 및 정량화 혜택 것이다 필드 중 하나는 증기 분해 또는 열분해된다. 바이오 무거운 화석은 증기 분해 나 열분해 반응기는 탄화수소 및 헤테로 원자를 함유하는 화합물의 수천을 포함 피드. 또한 때문에 공급의 복잡성 및 발생하는 라디칼 화학 성질, 반응의 수만은 수천 더욱 복잡한 원료보다 반응기 유출하게 유리기 종 (28) 사이에서 발생할 수있다. 탄화수소 혼합물에서 질소 피리딘 또는 피롤 등의 방향족 구조, 예를 들어, 주로 존재; 따라서 대부분의 실험적인 노력이 구조체의 분해에 전념하고있다URES. 시안화 수소 및 에틴은 소량 (29)에서 검출 예컨대 방향족 및 비 휘발성 타르 등 1,148-1,323 K. 다른 제품의 온도 범위에서 조사 피리딘 열분해 주요 생성물로서보고되었다. 피롤의 열분해는 충격파 실험을 사용 1,050-1,450 K의 넓은 온도 범위에서 조사 하였다. 주요 제품 -3- butenenitrile, 시스 및 트랜스 -2- butenenitrile, 시안화 수소, 아세토 니트릴, 2- propenenitrile, 프로판 및 propiolonitrile 30이었다. 또한 열분해 충격 관 실험은 유사한 제품 스펙트럼 (31, 32)에서 생성 된 고온에서 피리딘 수행 하였다. 이러한 연구의 제품 수율이 GC의 FID 갖추고, 질소 - 인 검출기 (NPD) (31), 질량 분석기 (MS) (32) 및 푸리에 변환 적외선 (FTIR) 분광기 (32) 변환을 적용하여 결정된 </suP&gt;. FID와 NPD를 구현하는 방법과 유사한 연속 유동 반응기 8 셰일 오일 열분해 제품을 분석하기 위해 적용 하였다. 273.15 K에 냉각 트랩을 이용하여 GC-MS, 윙클러 외. 33 피리딘 열분해 중에 헤테로 원자 함유 방향족 화합물이 형성되는 것으로 나타났다. 장 등. 34 Debono 외. 35 윙클러 등의 방법을 적용 하였다. 유기 폐기물의 열분해 공부. 질소 풍부 반응 생성물 열전도 검출기 (TCD) (34)에 결합 된 GC를 사용하여 온 - 라인 분석 하였다. 수집 된 타르는 GC-MS (34, 35)를 사용하여 오프라인 분석 하였다. 톨루엔 및 피리딘 동시 열분해는 자유 라디칼 반응을 31, 36의 복잡한 특성을 나타내는 피리딘 열분해에 비해 그을음 형성 경향의 차이를 보였다. 가장 포괄적 인 분석 방법 중 하나는 N에 의해​​ 개발되었다ATHAN 및 동료 37. 그들은 자유 라디칼 종을 추적하는 피리딘 및 디아 진 및 전자 스핀 공명 (EPR) 분광법 분해물을 FTIR 분석, 핵 자기 공명 (NMR) 및 GC-MS를 사용 하였다. FTIR 분석은 제품의 큰 범위의 식별을위한 매우 효과적인 방법도 38-40의 PAHs 수 있으며, 그럼에도 불구하고 정량은 매우 도전적이다. 교정은 특정 온도와 압력 (41)에서 각 대상 종에 대해 서로 다른 농도의 적외선 스펙트럼의 전체 세트가 필요합니다. 홍 외. 최근 연구는 피롤, 피리딘 분해 42,43 동안 제품 및 중간체의 결정을위한 분자 빔 질량 분석법 (MBMS) 및 가변 싱크로트론 진공 자외선 광 이온화를 사용하는 가능성을 입증 하였다. 이 실험 방법은 inf를하지 않고 라디칼의 이성질체 중간체 및 가까운 임계 값 감지 선택적으로 식별 할 수 있습니다분석 된 종 (44)의 분열을 licting. 그러나, MBMS를 분석을 사용하여 측정 된 농도에 대한 불확실성은 상당하다. 본 연구에서는 복잡한 셰일 오일의 첫 번째 오프라인 포괄적 인 특성화 결과가보고된다. 다음으로, 복잡한 탄화수소 행렬의 질소 화합물의 분석을 위해 GC-TOF-MS / FID × 온 - 라인 GC를 사용하는 제한이 논의된다. 마지막으로, GC-NCD × GC에 의한 질소 함유 화합물의 온라인 정량 새롭게 개발 된 방법이 설명된다. FID 및 NCD가 정량화에 사용하는 동안 제품의 정성 분석은 TOF-MS를 사용하여 수행 하였다. NCD의인가 때문에 더 높은 선택성 낮은 검출 한계와 등몰 반응을 FID를 사용하는 것에 비해 상당한 개선이다.

<table><tbody><tr><td>2-클로로피리딘, 99%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>C69802</td><td>고독성</td></tr><tr><td>셰일 오일</td><td>원산지 콜로라도, 미국</td><td>Piceance Basin in 콜로라도, 미국 독성</td><td></td></tr><tr><td>피리딘, 99.8%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>270970</td><td>고독성</td></tr><tr><td>이산화탄소, 산업용 냉장 액체</td><td>PRAXAIR</td><td>CDINDLB0D</td><td>안전 장갑과 안경</td></tr><tr>을 착용하십시오.<td>헬륨, 99.99%</td><td>PRAXAIR</td><td>6.0</td><td></td></tr><tr><td>수소, 99.95%</td><td>공기 액체</td><td>695A-49</td><td>가연성</td></tr><tr><td>산소</td><td>공기 액체</td><td>905A-49+</td><td>가연성</td></tr><tr><td>공기</td><td>공기 액체</td><td>365A-49X</td><td></td></tr><tr><td>질소</td><td>공기 액체</td><td>765A-49</td><td></td></tr><tr><td>헥산, 95+%</td><td>Chemlab</td><td>CL00.0803.9025</td><td>독성</td></tr><tr><td>헵탄, 99+%</td><td>Chemlab</td><td>CL00.0805.9025</td><td>독성</td></tr><tr><td>질소, 산업용 등급 냉장 액체</td><td>PRAXAIR</td><td>P0271L50S2A001</td><td>안전 장갑 및 안경 착용</td></tr><tr><td>Autosampler</td><td>Thermo Scientific, Interscience</td><td>AI/AS 3000</td><td></td></tr><tr><td>고온 6포트/2위치 밸브</td><td>Valco Instruments Company Incorporated</td><td>SSACGUWT</td><td></td></tr><tr><td>가스 크로마토그래프</td><td>Thermo Scientific, Interscience</td><td>Trace GC ultra</td><td></td></tr><tr><td>Rafinery 가스 분석기</td><td>Thermo Scientific, Interscience</td><td>KAV00309</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Column Restek Pure Chromatography</td><td>10195-146</td><td></td></tr><tr><td>BPX-50 column</td><td>SGE Analytical science</td><td>54741</td><td></td></tr><tr><td>TOF-MS</td><td>Thermo Scientific, Interscience</td><td>Tempus Plus 1.4 SR1 Finnigan</td><td></td></tr><tr><td>NCD</td><td>Agilent Technologgies</td><td>NCD 255</td><td></td></tr><tr><td>Chrom-card</td><td>Thermo Scientific, Interscience</td><td>HyperChrom 2.4.1</td><td></td></tr><tr><td>Xcalibur 소프트웨어</td><td>Thermo Scientific, Interscience</td><td>1.4 SR1</td><td></td></tr><tr><td>Chrom 카드 소프트웨어</td><td>Thermo Scientific, Interscience</td><td>HyperChrom 2.7</td><td></td></tr><tr><td>GC 이미지 소프트웨어</td><td>Zoex Corporation</td><td>GC 이미지 2.3</td><td></td></tr></tbody></table>

복잡한 탄화수소 행렬에 질소 함유 화합물의 온라인 분석

On-line Analysis of Nitrogen Containing Compounds in Complex Hydrocarbon Matrixes

무거운 미정 제 오일로의 전환 및 셰일 오일로서 다른 화석 자원의 사용은 석유 화학 산업에 대한 도전이다. 무거운 미정 제 오일 및 셰일 오일의 조성은 사실상 혼합물의 기원에 따라 달라진다. 특히, 이들은 통상적으로 사용되는 중질유 오일에 비해 질소 함유 화합물의 증가 된 양을 함유한다. 질소 화합물 코커 유닛 스팀 크래커에서 발생하는 열 처리의 동작에 영향을, 일부 종과 같은 환경 적으로 유해한 것으로 간주되므로, 열분해 조건 하에서 질소 함유 화합물을 포함하는 반응에 대한 상세한 분석은 유용한 정보를 제공하고있다. 때문에 새로운 방법을 개발하고, 즉, 높은 질소 함량, 셰일 오일을 함유하는 원료로 검증되었다. 먼저, 공급 물은 nitr 결합 광범위한 이차원 가스 크로마토 그래피 (GC × GC)에 의해 오프라인으로 나타내었다ogen의 화학 발광 검출기 (NCD). 제 2 단계에서, 온 - 라인 분석 방법을 개발하고, 헵탄에 용해시키고, 피리딘을 공급하여 스팀 크래킹 파일럿 플랜트에서 시험했다. 전자는 셰일 오일 중 본 화합물의 가장 풍부한 클래스 중 하나에 대한 대표되는 화합물. 반응기 유출 물의 조성은 FID (비행 시간 형 질량 분석계 (TOF-MS), 불꽃 이온화 검출기에 결합 GC × GC로에 샘플을 즉시 주입 하였다 사내 개발 자동 샘플링 시스템을 통해 결정되었다 ) 및 NCD. 내부 표준으로 NCD 및 2- 클로로 피리딘을 사용하여, 질소 함유 화합물의 정량 분석​​을위한 새로운 방법을 개발하고 입증되었다.

. 크로마토 그램은도 3에 제시되는 셰일 오일 샘플의 질소 함유 화합물의 특성에 대해 GC-NCD × 오프라인 GC를 사용하여 획득 된 다음의 클래스가 확인되었다 : 피리딘, 아닐린, 퀴놀린, 인돌, 아 크리 딘 및 카바 졸. 또한, 개별 화합물의 상세한 정량이 가능했다. 수집 된 데이터는 개별 화합물의 농도를 결정하는데 사용하고, 얻어진 값을 표 5에 나타내었다. 분석 된 샘플은 주로 피리딘 클래스에 속하는 질소 함유 화합물의 4.21 중량. %를 포함한다. 가공의 관점에서 이러한 높은 질소 함량 셰일 오일, 질소 함유 화합물은 일반적으로 PPM 수준에서만 존재하는 공급 원료를 크래킹 전통적인 증기 대체 여겨진다 관심사이다. 원자로 전자의 온라인 분석ffluent GC-TOF-MS (...

질소 화학 발광 검출 포괄적 이차원 가스 크로마토 그래피를 조합하는 방법이 개발되고 복잡한 탄화수소 매트릭스 형 질소 함유 화합물의 온라인 분석에 적용되었다.

The shift to heavy crude oils and the use of alternative fossil resources such as shale oil are a challenge for the petrochemical industry. The ...

이 실험의 전반적인 목표는 복잡한 탄화수소 매질 내의 질소 함유 화합물을 검출하고 정량화하는 것입니다. 이 방법은 스팀 크래커의 유출 스트림 또는 기타 석유 화학 스트림의 완전한 분석과 같이 화학 공학 및 석유 화학 산업 분야의 문제들을 다룹니다. 이 기술의 주요 장점은 포괄적이고 정량적이라는 점입니다.이 기술의 영향은 증기 추적 생성물의 검출 범위까지 확장되는데, 이는 반응기 유출 스트림 내의 질소 함유 화합물에 대한 신뢰할 수 있는 정량적 분석을 제공하기 때문입니다. 이 방법은 질소 함유 탄화수소의 화학적 성질에 대한 통찰을 제공하며, 바이오매스의 급속 열분해와 같은 다른 공정에도 적용될 수 있습니다. 일반적으로 이 방법에 익숙하지 않은 연구자들은 고온 샘플링과 관련된 문제로 어려움을 겪을 수 있습니다.본 절차를 시작하려면, 분석 저울을 사용하여 유리 바이알 두 개의 무게를 측정하고 측정값을 기록합니다. 첫 번째 바이알에 내부 표준 물질인 2-Chloropyridine 약 25 milligrams를 넣습니다. 그 다음, 첫 번째 바이알이 들어있는 상태에서 저울의 영점을 조절하고 셰일 오일 샘플 약 1,100 milligrams를 추가합니다.바이알을 가볍게 흔들어 혼합물을 섞습니다. 두 번째 바이알을 저울 위에 올리고 저울의 영점을 조절합니다. 준비된 혼합물 약 25 milligrams를 두 번째 바이알에 옮긴 다음, 원래의 셰일 오일 샘플 약 450 milligrams를 추가합니다.이단 냉각 액체 이산화탄소 변조기가 장착된 2차원 GC 기기를 사용하여 2차원 GC-NCD 분석을 수행합니다. 먼저, 1차원 비극성 PONA 컬럼을 2차원 중극성 BPX50 컬럼에 직접 연결합니다. 소프트웨어에서 파라미터를 설정하여 셰일 오일 내 질소 함유 화합물 검출에 최적화된 2차원 운전 조건을 적용합니다.NCD의 경우, 검출기의 듀얼 플라즈마 컨트롤러에서 버너 온도를 925 °C로 유지하면서 수소와 산소의 유량을 각각 5 mL/min 및 11 mL/min로 설정하십시오. 다음으로, 소프트웨어를 통해 분석을 시작하여 오토 샘플러를 사용하여 시료를 주입하십시오. 온라인 분석 실험 동안에는 프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)를 사용하여 유량을 설정하고 컴퓨터 제어 로터리 펌프를 통해 헵탄과 물을 공급하며, 피스톤 펌프의 속도를 수동으로 설정하여 반응기 대류 섹션에 피리딘을 도입하십시오.가열로의 반응 섹션 이전에, 500 °C의 온도로 유지되는 두 개의 개별 가열 구역에서 원료를 증발시키고 혼합합니다. 이제 PLC를 사용하여 5개의 가열 구역 온도를 설정함으로써, 길이 12.4 m, 내경 9 mm의 합금강 반응기에 온도 프로파일을 적용합니다. 그런 다음 GC 오븐 내부에 액체 질소를 추가하여 온도를 -40 °C까지 낮춥니다.NDC의 경우, 버너 온도를 925 °C로 유지하면서 수소와 산소의 유량을 각각 5 및 11 mL/min으로 수동 설정하십시오. 다음으로, PLC를 사용하여 공압식 6포트 2방향 밸브를 퍼지 위치로 돌려 샘플 루프를 최소 2분 동안 세척함으로써 400에서 500 °C 사이의 온라인 파일럿 플랜트 유출물을 샘플링하십시오. 그 후, PLC를 사용하여 공압식 6포트 2방향 밸브를 주입 위치로 돌리십시오.내부 표준물질 조제를 위해, n-hexane에 chloropyradine 두 종류를 녹인 후 혼합물을 수동으로 교반합니다. 샘플링 시스템 전단의 제품 스트림 중앙에 위치한 모세관 전송 라인을 통해 조제된 혼합물을 펌핑하여 내부 표준물질을 지속적으로 첨가합니다. 셰일 오일 내 질소 함유 화합물의 특성 분석을 위해 오프라인 2차원 GC-NCD를 사용하여 얻은 크로마토그램이 여기에 제시되어 있습니다.여러 화합물이 식별되었으며 그 농도가 결정되었습니다. 분석된 시료에는 주로 피리딘 계열에 속하는 질소 함유 화합물이 4.21 중량 퍼센트 포함되어 있었습니다. 피리딘-헵탄 혼합물의 열분해 과정 중 반응기 유출물에 대한 온라인 2차원 GC tof MS 분석을 통해 반응 생성물을 식별하고, 선택된 크로마토그래피 조건에 따른 화합물 머무름 시간을 설정하였습니다.수증기를 희석제로 사용했을 때 반응기 유출물의 조성을 결정하기 위해 2차원 GC FID 분석이 사용되었습니다. 얻어진 생성물 농도는 여기에 나열되어 있습니다. 온라인 2차원 GC-NCD 방법은 피리딘의 분해를 방지하도록 선택된 조건에서 테스트되었으며, 얻어진 검출기 응답과 기지의 내부 표준 물질 농도를 사용하여 819 ppm wt의 피리딘 농도가 측정되었습니다.측정의 상대 오차는 3% 미만이었습니다. 피리딘을 이용한 헵탄 증기 분해 실험의 2차원 FID 및 GC NCD 크로마토그램이 여기에 제시되어 있습니다. 여러 개의 질소 함유 화합물이 검출되었으며, 반응 유입물의 질소 농도는 124.5 ppm wt로 결정되었으며 이는 98.5%의 질소 회수율에 해당합니다.이 기술을 숙달하면 질소 함유 성분의 미량 농도에서도 정확한 결과를 얻을 수 있습니다. 이 절차를 수행할 때, 검출 가능한 생성물의 농도와 유사한 농도가 되도록 내부 표준 물질의 양을 추가하는 것이 중요합니다. 개발 이후, 이 기술은 질소 함유 탄화수소의 분해에 관한 화학 반응 속도론 분야 연구자들에게 새로운 길을 열어주었습니다.또한 이는 상당히 더 높은 정밀도로 가능합니다. 이 영상을 시청한 후에는 온라인 샘플링 과정에서 고비점 화합물의 차별적 검출을 방지하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다. 매우 민감하고 선택적인 검출기와 결합된 2차원 GC의 높은 분리능은 최신 기술 수준을 훨씬 뛰어넘는 분석을 가능하게 하며, 정량 가능하고 정확하며 재현성 있는 결과를 제공합니다.질소 함유 화합물을 다루는 것은 매우 위험할 수 있다는 점에 유의하십시오. 용액과 시료는 환기가 잘 되는 곳에서 준비해야 합니다.

on-line-analysis-nitrogen-containing-compounds-complex-hydrocarbon

Research

연구

JoVE Journal

Chemistry

화학

이전 연구는 대기 중 질소 산화물의 질소 동위원소 구성이 환경에 대한 다양한 공급원의 영향을 구별할 수 있음을 시사합니다. 우리는 시간별 시간 분해능에서 N 동위원소 분석을 위한 대기 NOx의 높은 수집 효율을 위한 자동화된 모바일 현장 기반 방법에 대해 보고합니다.

고해상도 모바일 콜렉션 시스템은 NO의 질소 동위 원소 분석, 자동화<sub&gt; X</sub

시 토 크롬 P450s에 의해 발암 성 니트로의 α-hydroxylation는 돌연변이 일으키는 원인이 되는 DNA 손상 중간체 생산 허용된 신진 대사 통로. 그러나, 새 데이터 나타냅니다 nitrosamides 산화 추가 발생할 수 있습니다. 우리는 일반 설명 nitrosamides을 탐지 하기 위한 방법 체 외에서 시 토 크롬 P450 촉매의 물질 대사 니트로에서 생산.

체 외에 대사 시 토 크롬 P450s에 의해 니트로의 Nitrosamide 형성을 탐지 하기 위한 일반적인 방법

이 프로토콜 자연 유기 물질과 다른 생태계에서 미생물 단백질의 완전 한 쌍 특성에 culminating 보완 분석 및 omics 기술에 대 한 단일 처리량을 설명 합니다. 이 이렇게 강력한 비교 대사 경로 및 변환을 설명 하는 온실 가스 생산 및 환경 변화에 대 한 응답을 예측에 대 한 중요 한 식별 수 있습니다.

복잡 한 자연 유기 물질 혼합물을 특성화에 대 한 단일 처리량 보완 고해상도 분석 기법

낮은 운동 에너지의 중립 SO2 클러스터 (&lt; 0.8 eV / 성분) 이온 트랩 질량 분광계를 사용하여 질량 분광법을 사용하여 추가 분석을 위해 펩티드 또는 지질과 같은 복잡한 표면 분자를 desorb하는 데 사용됩니다. 특별한 시료 전처리가 필요하지 않으며 반응을 실시간으로 관찰할 수 있습니다.

클러스터 유도 탈착/이온화 질량 분광법에 의한 표면에 대한 복잡한 분자 및 표면의 반응 분석

여기서, 우리는 디젤 및 제트 연료에 있는 질소 함유 화합물의 다른 종류를 광범위하게 특성화하기 위하여 2차원 가스 크로마토그래피 및 질소 화학질 광 검출 (GCxGC-NCD)를 이용하는 방법을 제시합니다.

다차원 가스 크로마토그래피에 의한 연료의 질소 화합물 특성화

O-결합 글라이칸의 다양성을 종합적으로 탐구하기 위해 과메틸화 및 신속한 상 분할 방법과 결합된 겔 내 환원적 β-제거를 위한 새로운 절차를 SDS-PAGE에 의해 분해되고 질량 분석법에 의한 후속 글리코마이크 분석이 가능한 당단백질에서 직접 방출되는 O-결합 글라이칸의 분석에 적용됩니다.

질량 분석에 의해 - 겔 개선 환원 적 β-제거 포괄적 인 O가 연결된과에 대한 설포 글라 이코믹스

이 동영상은 전자 충격 이온화를 사용하여 휘발성 산화에 민감한 화합물의 질량 spectrometrical 분석을위한 프로토콜을 제공합니다. 제시된 기법은 금속 organyls 실란, 또는 쉬 렝크 기법 불활성 조건을 이용하여 처리하는 것이 필요 phosphanes 작업, 특히 무기 화학자 관심사이다.

콜드 입구 시스템 및 전자 충격 질량 분석법을 사용하여 휘발성 및 산화에 민감한 화합물의 분석

유리질 탄소 및 불소 도핑된 산화주석 코팅 전극에 비닐 함유 화합물의 환원성 전기 중합을 수행하는 절차가 제시됩니다. 전기화학 전지 구성 및 문제 해결 절차에 대한 권장 사항이 포함되어 있습니다. 여기에 명시적으로 설명되지는 않았지만, 피롤 함유 화합물의 산화적 전기 중합은 비닐 기반 환원성 전기 중합과 유사한 절차를 따릅니다.

유리 탄소와 불소 도핑 된 주석 산화물 전극에 비닐 함유 폴리 피리 딜 단지의 환원 적 전기 중합

질소 인해 작은 분자 크기, 거의 액체, 초 임계 영역에서 고 밀도 및 화학적 불활성으로 추출 또는 건조 공정을위한 유효 임계 유체이다. 우리는 반응성, 다공성 물질의 정제 처리를 위해 초 임계 건조 질소 프로토콜을 제시한다.

반응성이 있음 다공성 물질의 정제를위한 초 임계 질소 처리

여기에서는 아미노구아니딘을 함유한 작은 유기 분자의 신속한 전체 합성을 가능하게 하는 직접적인 초기 단계의 구아니디닐화를 위한 프로토콜을 제시합니다. 혈액 응고 인자 XIa 억제제의 합성에 사용되는 고급 합성 중간체가 이 프로토콜을 사용하여 제조되었습니다.

복잡한 아미노 구아니딘 함유 천연 제품의 합성에 대한 직접, 초기 단계 Guanidinylation 프로토콜

배우세요 복잡한 탄화수소 행렬에서 질소 함유 화합물을 검출하고 정량하는 방법을. 2차원 가스크로마토그래피와 질소 화학발광 검출을 활용한 이 기술은 석유화학 산업의 반응기 배출물 분석에 정확하고 신뢰할 수 있는 정량 데이터를 제공합니다.

복잡한 탄화수소 행렬에 질소 함유 화합물의 온라인 분석

더 많은 동영상 탐색