АНАЛИЗ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЕЙ ПО ДАННЫМ ЯМР-СПЕКТРОСКОПИИ

  • Galina Yu. Kolchina Стерлитамакский филиал Уфимского университета науки и технологий
  • Olga Yu. Poletaeva Уфимский государственный нефтяной технический университет
  • Alexandr Yu. Leontev Уфимский государственный нефтяной технический университет
  • Eldar M. Movsumzade Уфимский государственный нефтяной технический университет
  • Marianna E. Loginova Уфимский государственный нефтяной технический университет
  • Andrew V. Kolchin ООО «Газпромнефтехимсалават»
DOI: https://doi.org/10.6060/ivkkt.20236606.6783
Ключевые слова: тяжелые нефти, групповой состав углеводородов, спектроскопия ЯМР 1Н и 13С, реологические свойства

Аннотация

Представлены результаты исследований 1Н и 13С ЯМР-спектроскопии образцов тяжелой нефти Тимано-Печерского и Волго-Уральского нефтегазоносных бассейнов. Знание химического состава и физико-химических свойств сырой нефти, наряду с особенностями геологических и геохимических условий, имеет первостепенное значение для решения проблем происхождения сырой нефти и ее последующей переработки. Информация о химическом составе нефти позволяет комбинировать образцы сырой нефти с различных месторождений перед переработкой для достижения необходимых коммерческих и технических характеристик. В образцах обнаружено 59,7-60,5% β-CH3-групп, в β-CH2- и CH-группах к ароматическому кольцу, а также содержание CH2 и CH-групп насыщенных соединений. Разделение спектров 13С ЯМР на диапазоны показывает высокое содержание метильных групп, причем количество CH-групп в алкильных фрагментах и CH- и CH2-алкильных групп нафтеновых фрагментов, присоединенных к CH-группе, составляет 14,37-24,17%. Определенный диапазон значений химических сдвигов от 9,4 до 11,4 м.д. указывает на метилзамещенный октан, нонан или декан. Установлено, что содержание первичных и вторичных атомов углерода находится в пределах от 59,4-60,7%. Исследуемые образцы обладают разветвленными алкановыми цепями. Сравнение содержания ароматического / алифатического компонентов позволяет определить образец Волго-Уральского бассейна как образец с высоким содержанием ароматического компонента. Содержание ароматических фрагментов варьируется в более широком диапазоне 17-25,9%. Из данных 1Н ЯМР-спектров образцов тяжелых нефтей с различным происхождением, вязкостью и проведенной обработкой установлено, что неочищенные и рафинированные нефти могут различаться по содержанию олефиновых сигналов.

Для цитирования:

Колчина Г.Ю., Полетаева О.Ю., Леонтьев А.Ю., Мовсумзаде Э.М., Логинова М.Е., Колчин А.В. Анализ состава и структуры тяжелых нефтей по данным ЯМР-спектроскопии. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 6. С. 94-101. DOI: 10.6060/ivkkt.20236606.6783.

Биография автора

Galina Yu. Kolchina, Стерлитамакский филиал Уфимского университета науки и технологий

кафедра химии и химической технологии, кандидат химических наук, доцент

Литература

Berger S., Braun S. 200 and More NMR Experiments. Weinheim: Wiley-VCH. 2004. 810 p.

Ernst R.R., Bodenhausen B., Wokaun A. Principles of Nuclear Magnetic Resonance in One and Two Dimen-sions. Oxford: Oxford Univ. Press. 1987. 610 p.

Van der Ven F.J.M. Multidimensional NMR in liquids: basic principles and experimental methods. N.Y., Toron-to: Wiley-VCH. 1995. 416 p.

Yashchenko I.G., Polischuk Yu.M. Geography of highly resinous oils and features of their physical and chemical properties. Izv. Tomsk. Politekhn. Univ. 2011. V. 318. N 1100. P. 99-102 (in Russian).

Gavrilov V.P. The concept of extending the "oil era" of Russia. Geologiya Nefti Gaza. 2005. N 1. P. 53–59 (in Russian).

Maksutov R., Orlov G., Osipov A. Development of high-viscosity oil reserves in Russia. Tekhnol. TEK. 2005. N 6. P. 36–40 (in Russian).

Yashchenko I.G., Polishchuk Yu.M. Features of Physical and Chemical Properties of Hard-to-Recover Oils. Tekhnol. Nefti Gaza. 2014. N 91(2). P. 3–10 (in Russian).

Pokonova Yu.V., Gaile A.A., Spirkin V.G., Chertkov Ya.B., Fakhrutdinov R.Z., Safieva R.Z., Takhistov V.V., Batueva I.Yu. Chemistry of oil. L.: Khimiya. 1984. 360 p. (in Russian).

Ryabov V.D. Chemistry of oil and gas. M.: ID «FO-RUM»: INFRA-M. 2014. 336 p. (in Russian).

Van Nes K., Van Westen H. Composition of oil fractions of oil and their analysis. M.: Izdatinlit. 1954. 463 p. (in Russian).

GOST R 51858-2002. Oil. General specifications. M.: Gosstandart Rossii. 2002. 11 p. (in Russian).

Klochkov V.V., Efimov S.V., Margulis B.Ya. Qualitative and quantitative composition of oil samples produced at various fields, according to NMR spectroscopy data. Uch. Zapiski Kazan. Univ. 2012. V. 154. N 1. P. 119-125 (in Russian).

Poletaeva O.Yu., Kolchina G.Yu., Leontev A.Yu., Babayev E.R., Movsumzade E.M., Khasanov I.I. Geomet-ric and electronic structure of heavy highly viscous oil components. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2019. V. 62. N 9. P. 40-45. DOI: 10.6060/ivkkt.20196209.6022.

Leontev A.Yu., Poletaeva O.Yu., Shakirov R.A., Khasanov I.I., Babaev E.R. The influence of the magnetic field on the rheological properties of heavy high-viscosity oils. NefteGazoKhimiya. 2019. N 3-4. P. 18–22 (in Russian). DOI: 10.24411/2310-8266-2019-10402.

Lapidus A.L., Gyulmaliev A.M., Poletaeva O.Yu., Kolchina G.Yu., Guseynova S.N., Movsumzade E.M. Dependence of Reactivity on the Structural and Physico-chemical Characteristics of Heavy Highly Viscous Oil Components. Solid Fuel Chem. 2019. N 2. P. 23-29. DOI: 10.3103/S0361521919020083.

Poletaeva O.Yu., Kolchina G.Yu., Leontev A.Yu., Babayev E.R., Movsumzade E.M., Khasanov I.I., Lapidus A.L. Influence of Heavy Oils Composition on the Physical Impact Processes during Transportation and Refining Pretreatment. DGMK Tagungsbericht. 2019. P. 163-170.

Kolchina G.Yu., Movsumzade E.M., Adigezalova V.A., Poletaeva O.Yu. Theoretical and experimental study of the reactivity of Naftalan petroleum biomarkers. DGMK Tagungsbericht. 2018. P. 177-182.

Leontev A.Yu., Poletaeva O.Yu., Movsumzade E.M. The effect of physico-chemical effects on the viscosity of heavy high-viscosity oils. Neftepererab. Neftekhim. 2017. N 6. P. 10-12 (in Russian).

Poletaeva O.Yu., Kolchina G.Yu., Leontiev A.Yu., Babaev E.R., Movsumzade E.M. Study of the composition of high-viscosity oils by nuclear magnetic resonance spectroscopy. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 1. P. 52-58 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20216401.6261.

Kalabin G.A., Kanitskaya L.V., Kushnarev D.F. Quantitative NMR spectroscopy of natural organic raw materi-als and products of their processing. M.: Khimiya. 2000. 408 p. (in Russian).

Kolchina G.Yu., Teptereva G.A., Karimov O.Kh., Chuiko E.V., Karimov E.Kh., Movsumzade E.M., Loginova M.E. Heteroatomic modifiers in the processes of adsorption and membrane diffusion. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 6. P. 12-19 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20226506.6610.

Chumakov A.A., Kotelnikov O.A., Slizhov Yu.G., Minakova T.S. Oxywateroxenoid conception of mechanisms of benzylpenicillin oxidation and oxidant decomposition in aqueous hydrogen peroxide solution. Chem-ChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2019. V. 62. N 4. P. 6875. DOI: 10.6060/ivkkt201962fp.5771.

Опубликован
2023-05-03
Как цитировать
Kolchina, G. Y., Poletaeva, O. Y., Leontev, A. Y., Movsumzade, E. M., Loginova, M. E., & Kolchin, A. V. (2023). АНАЛИЗ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЕЙ ПО ДАННЫМ ЯМР-СПЕКТРОСКОПИИ. ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ», 66(6), 94-101. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20236606.6783
Выпуск
Том 66 № 6 (2023)
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ неорг. и органических веществ, теоретические основы

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

1 2 > >>