Proprietățile produselor petroliere sunt în mare parte determinate de compoziția lor de hidrocarburi. Cunoștințele sale sunt necesare pentru utilizarea corectă a produselor petroliere, în special cunoașterea compoziției de hidrocarburi a benzinei este necesară pentru utilizarea lor rațională drept combustibil pentru motoare și uleiuri lubrifiante.
Diferitele clase de hidrocarburi se comportă diferit în motoarele de automobile și de aeronave. De exemplu, parafinele cu structură normală cauzează un fenomen nedorit în timpul detonării prin ardere, în timp ce hidrocarburile aromatice și izoparafinele au o capacitate mare de detonare. Naftenele ocupă o poziție intermediară în ceea ce privește capacitatea de detonare. Acum se poate considera că toate caracteristicile principale ale calităților uleiurilor - viscozitatea, stabilitatea împotriva oxidării, stabilitatea termică, depind de conținutul și compoziția hidrocarburilor aromatice.
Hidrocarburile naftenice sunt foarte susceptibile la acțiunea oxidativă a oxigenului, cu creșterea oxidabilității acestora cu o creștere a greutății moleculare medii a fracțiunilor. Hidrocarburile aromatice, în anumite concentrații, inhibă oxidarea naftenelor. Viscozitatea uleiurilor este explicată într-o anumită măsură de prezența și concentrarea hidrocarburilor aromatice de diferite structuri.
La determinarea compoziției grupului de petrol și produse petroliere, trebuie avut în vedere faptul că acești compuși constau dintr-un număr extrem de mare de hidrocarburi individuale și alți compuși. Datorită complexității și duratei determinării compoziției individuale de hidrocarburi a produselor petroliere, se determină cantitatea totală de hidrocarburi din anumite clase conținute în produsele petroliere.
Metoda anilinei. GOST 12329-77. Printre metodele non-instrumentale pentru determinarea compoziției chimice a grupului de fracțiuni de benzină mai larg răspândită metoda anilina, bazată pe inegală solubilitatea hidrocarburilor din diferite clase în anilină. Prin amestecarea unei fracții petroliere cu anilină la temperatura camerei, se formează de obicei două straturi, adică. E. Nu există nici o dizolvare completă a uleiului din anilină. Dacă amestecul se încălzește, amestecând constant, atunci temperatura prestabilită va stizhenii full-ing dizolvarea reciprocă a straturilor de anilină și ulei dispar, iar lichidul este netedă. Temperatura corespunzătoare dizolvării reciproce complete a anilinei și a uleiului este menționată ca punctul de anilină sau temperatura critică de dizolvare (KTP) a produsului petrolier în anilină. Punctele cele mai scăzute de anilină dintre hidrocarburi sunt arene, cele mai ridicate fiind alcani; cicloalcanii ocupă o poziție intermediară. Alkenurile și cicloalcenele au o valoare ușor mai scăzută a punctelor de anilină comparativ cu cicloalcani cu greutate moleculară similară. În cadrul unei serii omoloage, punctele de anilină tind să crească odată cu creșterea masei și punctul de fierbere a carbonului-hidrogen. Aceeași regularitate este observată pentru fracțiile izolate din același ulei.
Există două metode pentru determinarea punctelor aniline: metoda volumelor egale și metoda punctelor aniline maxime. În primul caz, se iau volume egale de anilină și fracția investigată și se determină temperatura amestecării lor totale. Temperatura este numită punct de anilină. În al doilea caz se numesc temperatură maximă anili punct nou sau temperatura critică a soluției adevărat în anilină-TION. Se obține după mai multe determinări ale temperaturii de dizolvare a produsului în cantități crescătoare de anilină. Prin creșterea cantității de anilină temperatură completă dizolvare crește inițial și la o anumită fracție raportul și anilină atinge un maxim, după care, la creșterea în continuare a cantității de anilină începe să scadă. Temperatura maximă de dizolvare completă este considerată ca fiind punctul maxim de anilină (adevăratul KTP în anilină). De obicei, punctele de anilină ale diferenței dintre fracțiunile și punctul lor de anilină maximă este scăzută și crește odată cu creșterea fracțiilor de fierbere și de a crește conținutul lor arenelor.
Cele mai comune și mai precise sunt metodele combinate care combină eliminarea hidrocarburilor aromatice cu determinarea constantelor fizice înainte și după îndepărtarea lor. În metoda punctului de anilină, temperatura constantă de dizolvare în anilină este utilizată ca constantă fizică pentru determinarea conținutului de hidrocarburi aromatice în fracțiunile de petrol. Metoda se bazează pe o diferență semnificativă în solubilitatea în anilină a hidrocarburilor aromatice, naftenice și parafine care fierb la aceleași temperaturi. Temperatura critică de dizolvare (punctul maxim de anilină) este temperatura la care fracțiunea hidrocarbonată și anilina sunt amestecate împreună în orice raport. Punctele de anilină cresc cu creșterea greutății moleculare și fierberea T oC a HC din aceeași serie sau fracțiuni ale aceluiași ulei. Practic, nu este determinată temperatura dizolvării complete, ci punctul de nor, adică începutul delaminării a două lichide. În prealabil, fracția de petrol sau benzina este dispersată în fracțiuni suplimentare:
- Benzen 60 - 95 о С 200-250 о С
- toluen 95 până la 122 ° C 250 până la 300 ° C
- xilen 122 - 150 о С motorină
- reziduul 155 - 200 ° C de 300-350 ° C
Arenele sunt îndepărtate fie prin sulfonarea acidului sulfuric 98,5 - 99%, fie prin cromatografia de adsorbție pe silicagel. 1 ml de probă de testare se toarnă în tub și se adaugă din biuretă 0,2 ml anilină uscată proaspăt distilată. Amestecul este încălzit și agitat până la dizolvarea completă și claritate, apoi răcit la temperatura camerei până la apariția unei turbidități slabe a anilinei eliberate. Amestecul este agitat puternic până când se formează o turbiditate uniformă, se observă un T ° C. Apoi se adaugă 0,2 ml de anilină și se detectează din nou turbiditatea T o C, care este mai mare decât cea anterioară. Această operație se repetă până când temperatura de dizolvare scade. Temperatura maximă de dizolvare a fracțiunii în anilină găsită va fi temperatura critică de dizolvare, punctul maxim de anilină. Se determină punctul maxim de anilină al fracțiunilor inițiale și de-aromatizate (înainte și după îndepărtarea hidrocarburilor aromatice).
Unde: t2-t1 - schimbarea temperaturii critice a dizolvării reciproce a volumelor egale
benzină și anilină înainte și după recuperarea arenei
t1, t2 - punctul maxim de anilină al probei inițiale și dearomatizate, о С
k este un coeficient care indică cantitatea de hidrocarburi aromatice, care corespunde unei scăderi a punctului de anilină al amestecului HC saturat cu 1 ° C. Valorile coeficienților de anilină sunt prezentate în Tabelul.
unde: knaft - un coeficient de anilină pentru hidrocarburile naftenice, este dat în tabele
t3 este punctul maxim de anilină al hidrocarburilor parafine pure, o C
t2 este punctul maxim de anilină al probei dearomatizate, o C
ρ420 este densitatea probei dearomatizate