Изображение на обложке

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРИСАДОК В ДИЗЕЛЬНОМ ТОПЛИВЕ МЕТОДОМ ГЕЛЬ-ПРОНИКАЮЩЕЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Yu. A. Ivanova, Z. A. Temerdashev, I. A. Kolychev, N. V. Kiseleva

Аннотация


Работа посвящена разработке методики определения полимерных функциональных присадок и их молекулярно-массовых характеристик в дизельном топливе методом гель-проникающей хроматографии. Объектами исследования были растворы индивидуальных присадок “С5А”, “Максойл Д, “Детерсол”, полиметиметакрилат “Д” (ПМАД), “Keropur D”, Антигель “Difron 3319”, “Суперантигель”, а также дизельное топливо производства ООО «Кубанская нефтегазовая компания – Ильский нефтеперерабатывающий завод». Условия хроматографического разделения и определения полимерных функциональных присадок определяли с учетом анализируемой матрицы топлива, рабочего диапазона разделяемых масс и молекулярных масс аналитов, состава элюента, применимого для широкого круга аналитов. Калибровку хроматографической системы проводили с использованием узкодисперсных аналитических стандартных образцов полистирола с молекулярными массами 1000, 2000, 4000, 10000, 30000, 50000 и 70000 Да. Для каждой функциональной присадки по аналитическим стандартным образцам полистирола рассчитывали молекулярно-массовые характеристики. Разработанная методика ГПХ-определения полимерных функциональных присадок в дизельном топливе, наряду с концентрационными характеристиками, позволяет определять также молекулярно-массовые показатели широкого круга полимерных функциональных присадок, что делает ее перспективной для контроля качества дизельного топлива. Предложенная аналитическая схема апробирована при анализе реального образца дизельного топлива. Схема ГПХ-определения депрессорно-диспергирующей присадки “Keroflux 3699” в дизельном топливе включала пробоподготовку с использованием ТФЭ, калибровку хроматографической системы по стандартным образцам полистирола, ГПХ определение компонентов присадки и расчет молекулярно-массовых характеристик. Установлены молекулярно-массовые характеристики депрессорно-диспергирующей присадки «Keroflux 3699» в дизельном топливе –значения среднечисленной и среднемассовой молекулярных масс эквивалентных полистиролу, которые составили 10300 и 8800 Да соответственно, а также индекс полидисперсности присадки, который составил 1.17.

Ключевые слова: полимерные присадки, гель-проникающая хроматография, дизельное топливо, депрессорно-диспергирующая присадка

DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2020.25.1.003

Полный текст:

PDF (Russian)

Литература


REFERENCES

Rudnick R.L. Synthetics, Mineral Oils, and Bio-Based Lubricants. Chemistry and Technology. Taylor and Francis group, 2020. 1194 p.

Johnson D.W. Applications of Mass Spectrometric Techniques to the Analysis of Fuels and Lubricants. Mass-Spectrometry: edited by G.Sh. Kamble. Intech Open, 2017, pp. 208-228. doi: 10.5772/intechopen.68592

Kazantsev O.A., Samodurova S.I., Kamorin D.M., Sivokhin A.P., Moikin A.A., Medzhibovskii A.S. Investigation of the properties of novel nitrogen-containing poly(meth)acrylate oil thickening agents. Petroleum chemistry, 2014, vol. 54, no. 6, pp. 473-476. doi:10.1134/S0965544114060073

Kamorin D.M., Kazantsev O.A., Shirshin K.V., Sivokhin A.P., Arifullin I.R., Moikin A.A. [Bifunctional viscosity modifiers based on amino-containing copolymers of higher alkyl (meth) acrylates]. Plasticheskie massy [Plastics], 2016, no. 1-2, pp. 33-37 (in Russian).

Bapat A.P., Erck R., Seymourc B.T., Zhao B., Cosimbescu L. Lipophilic polymethacrylate ionic liquids as lubricant additives. European Polymer Journal, 2018, vol. 108, pp. 38-47. doi: 10.1016/j.eurpolymj.2018.08.026

Cosimbescu L., Vellore A., Ramasamy U.S., Burgess S.A., Martini A. Low molecular weight polymethacrylates as multi-functional lubricant additives. European Polymer Journal, 2018, vol. 104, pp. 39-44. doi: 10.1016 / j.eurpolymj.2018.04.029

Pranab G., Moumita D. Study of the influence of some polymeric additives as viscosity index improvers and pour point depressants – Synthesis and characterization. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2014, vol. 119, pp. 79–84. doi: 10.1080/10916460701700864

Soldi R.A., Oliveira A.R.S., Barbosa R.V., Cesar-Oliveira M.A.F. Polymethacrylates: Pour point depressants in diesel oil. European Polymer Journal, 2007, vol. 43, no. 8, pp. 3671–3678. doi: 10.1016/j.eurpolymj.2006.07.021

GOST 305-2013. Toplivo dizel'noe. Tekhnicheskie usloviia (Pereizdanie) [State Standart 305-2013. Diesel fuel. Specifications (Reissue)]. Moscow, Standartinform Publ., 2015. 23 p. (in Russian).

GOST R 52368-2005 (ЕN 590:2009). Toplivo dizel'noe EVRO. Tekhnicheskie usloviia (s Izmeneniiami N 1, 2) [ State Standart R 52368-2005. Diesel fuel EURO. Specifications (with Amendments N 1, 2) ]. Moscow, Standartinform Publ., 2009. 42 p. (in Russian).

Tagirov T.K. Metodika opredeleniia prisadok v smazochnykh materialakh metodom tonkosloinoi khromatografii [Method for determination of additives in lubricants by thin layer chromatography]. Moscow, Ros. Feder. tsentr sudebn. ekspertizy, 2007. 27 p. (in Russian).

Kuznetsova O.Iu., Balak G.M., Privalenko A.N., Oreshenkov A.V. [A new express method for determination of monomethylaniline in hydrocarbon fuels with thin-layer chromatography]. Fundamental'nye issledovaniia [Fundamental research], 2016, no. 8-1, pp. 45-49 (in Russian).

Krasnaya L.V., Chernysheva A.V., Gavrilov P.A., Zueva V.D., Balak G.M., Kuznetsova O.Yu., Privalenko A.N. [Determination of thickening additive "Maxoil V3-011" in hydraulic oils by ir spectroscopy and HPLC methods]. Fundamental'nye issledovaniia [Fundamental research], 2017, no. 12-1, pp. 68-73 (in Russian).

Al-Ghouti M. A., Al-Atoum L. Virgin and recycled engine oil differentiation: A spectroscopic study. Journal of Environmental Management, 2009, no. 90, pp. 187- 195. doi: 10.1016 / j.jenvman.2007.08.018

Al-Sabagh A.M., Sabaa M.W., Saad G.R., Khidr T.T., Khalil T.M. Synthesis of polymeric additives based on itaconic acid and their evaluation as pour point depressants for lube oil in relation to rheological flow properties. Egyptian Journal of Petroleum, 2012, no. 21, pp. 19–30. doi: 10.1016/j.ejpe.2012.02.003

Privalenko A.N., Krasnaya L.V., Chernysheva A.V., Zueva V.D., Gavrilov P.A., Ovdienko I.V. [Development of methods to quantify the keroflux 5686 additive in diesel fuels by methods of infrared spectroscopy and high-performance liquid chromatography]. Neftepererabotka i neftekhimiia. Nauchno-tekhnicheskie dostizheniia i peredovoi opyt [Refining and petrochemicals. Scientific and technical achievements and best practices], 2018, no. 7, pp. 23-26 (in Russian).

Rezende M.J.C., Perruso C.R., Azevedo D. A., Angelo C. Pinto Characterization of lubricity improver additive in diesel by gas chromatography–mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 2005, no. 1063, pp. 211–215. doi: 10.1016/j.chroma.2004.12.015

Boczkaj G., Jaszczolt M., Przyjazny A., Kaminski M. Application of normal-phase high-performance liquid chromatography followed by gas chromatography for analytics of diesel fuel additives. Analytical and bioanalytical chemistry, 2013, no. 405, pp. 6095–6103. doi: 10.1007/s00216-013-7038-3

Semenycheva L.L., Geras’kina E.V., Kazantsev O.A., Sivokhin A. Influence of the molecular weight on the properties of alkyl methacrylate-vinyl butyl ether copolymers as thickening additives to petroleum oils. Russian Journal of Applied Chemistry, 2018, vol. 87, no. 2, pp. 224-229. doi: 10.1134/S1070427214020177

Franco dos Santos A.P., Kropfda K., Dwecka S., Antoniod’Avila L. Quantifi cation of detergent-dispersant additives in gasoline by size-exclusion chromatography and thermogravimetry. Fuel, 2017, vol. 194, pp. 166-170. doi: 10.1016/j.fuel.2017.01.009

Temerdashev Z.A., Ivanova Yu.A., Kolychev I.A., Averina E.S., Rudenkov A.V., Zanozina I.I. Chromatographic Separation and Determination of Functional Additives in Turbine Oil. Journal of Analytical Chemistry, 2019, vol. 74, no. 12, pp. 1194–1200. doi: 10.1134/s106193481912013x

Ivanova Yu.A., Temerdashev Z.A., Kolychev I.A, Rudenko A.V. [Analytical control of silicagel adsorbent contamination by the turbine oil components in the process of purifying natural gas]. Analitika i kontrol’ [Analytics and Control], 2020, vol. 24, no. 3, pp. 195-200. doi: 10.15826/analitika.2020.24.3.002 (in Russian).

GOST R 57268.1—2016. Kompozity polimernye. Opredelenie srednei molekuliarnoi massy i molekuliarno-massovogo raspredeleniia polimerov metodom ekskliuzionnoi khromatografii. Chast' 1 Osnovy metoda [State Standart 57268.1—2016. Polymer composites. Determination of the average molecular weight and molecular weight distribution of polymers by size exclusion chromatography. Part 1 Basics of the method] Moscow, Standartinform Publ., 2016. 22 p. (in Russian).

Sait khimicheskogo kontserna BASF [website of the chemical concern BASF] Available at: https://productfinder.basf.com/group/corporate/product-finder/en/brand/KEROFLUX (accessed 2 August 2020).

Siggia S., Hanna J. G. Quantitative Organic Analysis Via Functional Groups. Wiley, 1979. 883 p. (Russ. ed.: Siggia S., Hanna J. G. Kolichestvennyi organicheskii analiz po funktsional'nym gruppam. Moscow, Khimiia, 1983. 661 p.).

Silverstein R.M., Webster F.X., Kiemle D.J. Spectrometricidentifi cation of organic compounds. New York, John Wiley &Sons, Inc., 2005. 550 p. (Russ. ed.: Sil’verstein R.M., Vebster F.W., Kiml D.J. Spektrometricheskaia identifikatsiia organicheskikh soedinenii. Moscow, Binom. Laboratoriia znanii Publ., 2011. 557 p.).

Sychev S.N., Podmaster'ev K.V., Gavrilina V.A., Pakholkin E.V. [Application of high performance liquid chromatography (HPLC) method for the study of lubricants. Part 1. Analysis of base oils and oxygenated compounds]. Fundamental'nye i prikladnye problemy tekhniki i tekhnologii [Fundamental and applied problems of engineering and technology], 2012, vol.296, no. 6, pp.128-135 (in Russian).




DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2021.25.1.003

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.