Name: on-line analysis of nitrogen containing compounds in complex hydrocarbon matrixes
Uploaded: 2016-08-05T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about On-line Analysis of Nitrogen Containing Compounds in Complex Hydrocarbon Matrixes at JoVE.com

&#39;Flaman Hükümeti tarafından Uzun Vadeli Yapısal Methusalem Finansman&#39; Flanders Bilim ve Teknoloji aracılığıyla Yenilik Teşvik Enstitüsü (IWT) tarafından desteklenen SBO projesi &quot;Bioleum&quot; (IWT-SBO 130039) kabul edilmiştir.

Dikkat: Kullanmadan önce tüm bileşiklerin danışınız ilgili malzeme güvenlik bilgi formları (MSDS). Uygun güvenlik uygulamaları tavsiye edilir. Kişisel koruyucu ekipman kullanırken Çözümleri ve numuneler, davlumbaz hazırlanmalıdır. En iyi uygulama güvenlik gözlük, koruma laboratuvar eldiven, laboratuvar önlüğü, tam uzunlukta pantolon ve kapalı parmak ayakkabı kullanımı anlamına gelir. Birkaç reaktifler ve reaksiyon ürünleri akut toksik ve kanserojen olabilir gibi reaktör düzgün mühürlü olmalıdır. </p...

açıklanan deneysel prosedürler çalışılan örneklerde off-line ve on-line olarak tanımlanması ve azot içeren bileşiklerin ölçümü başarılı kapsamlı sağladı. Şekil 3&#39;te gösterildiği gibi bulaşıcı olmayan hastalıkların tanımlanması için kullanılamaz yana şist yağı bileşikleri ihtiva eden azot ayrılması. GC-bulaşıcı olmayan x GC kullanılarak gerçekleştirilmiştir, gözlenen türlerin tutma süreleri analiz yaparak önceden kurulmu?...

hafif tatlı ham yağların rezervleri giderek azalmaktadır ve dolayısıyla alternatif fosil kaynaklar, enerji ve petrokimya endüstrisinde kullanılmak üzere kabul ediliyor. Buna ek olarak, bu biyo-kütlenin hızlı piroliz tarafından üretilen biyolojik yağlar gibi yenilenebilir biyo-yakıtların ve kimyasallar, daha cazip bir bilgi haline gelmektedir. Bununla birlikte, ağır ham petrol nedeniyle Kanada ve Venezuela 1-3 büyük kanıtlanmış rezervleri mantıklı bir ilk tercihidir. İkinci dünyanın en büyük ham petrol rezervlerinin olarak kabul ediliyor ve bunların bileşimi doğal bitüm bileşimine benzer. Biyo-yağ benzeri ağır ham petrol rezervuar sıcaklığı, yüksek yoğunluklu (düşük API gravitesi), ve azot, oksijen önemli içeriği ve sülfür içeren bileşikler 4,5 kendi yüksek viskozitesi ile hafif ham yağlar farklıdır. Bir başka umut verici bir alternatif yağ şeyl türetilen şist yağı vardır. Bitümlü şist ince taneli tortul kaya containing kerojen, 1000 Da 6 gibi yüksek bir mol kütlesi ile organik kimyasal bileşiklerin bir karışımı. Kerojen hidrokarbon matrisi organik oksijen, azot ve kükürt ihtiva edebilmektedir; , yaş, ve ekstraksiyon şartlarına bağlı olarak değişebilir. Küresel karakterizasyon yöntemleri şist yağı ve ağır ham yağları heteroatomlar (S, O ve N) konsantrasyonu tipik olarak esas itibariyle daha yüksek, örneğin petrokimya endüstrisi 6 kullanılan ürünler için belirlenen özellikleri daha olduğunu göstermiştir. Ne kadar ağır Geleneksel ham petrol ve şist yağı içinde bulunan azot içeren bileşikler, hidrokraking, katalitik kraking ve yeniden işlemleri 7 katalizör aktivitesi üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olduğu belgelenmiştir. Bir buhar kraker 8 Cold-Box sakız oluşumunu teşvik için, azot ihtiva eden bileşiklerin varlığı bir güvenlik sorunu olduğu Benzer şekilde, bildirilmiştir. Bu işlem ve güvenlik çal&#39;ısorunlar oluşturmuştur kompleks hidrokarbon matrislerde bileşikleri ihtiva eden bir azot karakterizasyonu off-line için ve on-line mevcut yöntemleri geliştirmek için güçlü bir sürücü bulunmaktadır. Bir azot kemilüminesans detektörü (NCD) ile birlikte iki boyutlu gaz kromatografisi (GC x GC) konvansiyonel dizel ya da sıvılaştırılmış kömür numuneleri 7 analiz etmek için tek boyutlu gaz kromatografisi (GC) ile karşılaştırıldığında üstün bir karakterizasyon tekniğidir. En son bir yöntem geliştirilmiş ve şist yağı 6 azot içeriğine çevrimdışı karakterizasyonu uygulanmıştır, orta damıtma 9 içinde mevcut ekstre azot bileşikleri tanımlanması ve plastik atık piroliz yağı 10 detaylı bileşimin belirlenmesi. GC analizi × GC karmaşık karışımlar 11-17 analiz etmek için güçlü bir çevrimdışı işleme tekniği olduğu bu nedenle açıktır. Bununla birlikte, on-line bir uygulama sayesinde güvenilir bir A için ihtiyaç daha zornd örnekleme metodolojisi ayrımcı olmayan. Kapsamlı bir on-line karakterizasyonu için önce gelişmiş yöntemler biri TOF-MS ve FID 18 ile buhar çatlama reaktörden elde analiz ile gösterilmiştir. GC ayarlarının optimizasyonu ve uygun bir kolon kombinasyonu poliaromatik hidrokarbonlar (PAH) 18 metan kadar uzanan hidrokarbonlardan oluşan numunelerin analizini sağladı. Bu çalışma, karmaşık hidrokarbon karışımları mevcut azot bileşikleri belirlenmesi ve ölçümü için genişleterek yeni bir seviyeye bu yöntemi alır. Böyle bir yöntem bu bileşiklerin çeşitli süreçleri ve uygulamaları oynadığı rolün temel anlayışı geliştirmek için gerekli diğerleri arasında olduğunu. Yazarların en iyi kadarıyla, azot içeren bileşiklerin dönüşüm süreçlerinin kinetik ile ilgili bilgi belirlemek ve azot içeren bileşik ölçmek için kısmen yeterli yöntemin olmaması nedeniyle, kıt 19 olduğunuReaktör çıkış akımı s. Çevrimdışı ve on-line olarak analiz metodolojisi oluşturulması, böylece biri bile hammadde yeniden 20-27 ve kinetik modelleme deneyebilirsiniz önce bir ön koşuldur. azot içeren bileşiklerin doğru tanımlanması ve ölçümü yararlanacak alanlardan biri buhar çatlama veya piroliz olduğunu. Biyo ve ağır fosil buhar çatlama veya piroliz reaktörler hidrokarbonlar ve heteroatomlar içeren bileşiklerin binlerce içermesi için beslenir. Ayrıca, çünkü yem karmaşıklığı ve ortaya çıkan kimya radikal doğası, reaksiyonların on binlerce binlerce daha da karmaşık başlangıç ​​materyali daha reaktör çıkış yapan serbest radikal türler 28 arasında oluşabilir. Hidrokarbon karışımlarda nitrojen piridin veya pirrol aromatik yapılar, örneğin, esas olarak mevcut olan; dolayısıyla en deneysel çalışmalar, bu yapının ayrışma ithaf edilmiştirures. Hidrojen siyanür ve etin aynı zamanda az miktarda 29 tespit edilmiştir gibi aromatikler ve uçucu olmayan katran olarak 1,148-1,323 K. diğer ürünlerin bir sıcaklık aralığı içinde incelenmiştir piridin termal ayrışma ana ürünler olarak rapor edilmiştir. pirol termal bozunma şok dalgası deneyleri kullanılarak 1,050-1,450 K daha geniş bir sıcaklık aralığı içinde araştırılmıştır. Ana ürünler 3-butennitril, sis ve trans-2-butennitril, hidrojen siyanür, asetonitril, 2-propannitril, propan ve propiolonitrile 30 idi. Ayrıca termal bozunma şok tüp deneyleri karşılaştırılabilir ürün spektrumları 31,32 sonuçlanan yüksek sıcaklıklarda piridin yapıldı. Bu çalışmalarda ürün elde edilir GC bir FID ile donatılmış, bir azot-fosfor detektörü (NPD) 31, bir kütle spektrometresi (MS) 32 ve bir Fourier dönüşümü kızıl ötesi (FTIR) spektrometresi 32 dönüşümü uygulanarak belirlenmiştir </sus&gt;. FID ve NPD&#39;i uygulanması benzer bir yöntemler bir sürekli akış reaktörü 8 şist yağı piroliz ürünlerini analiz etmek için uygulanmıştır. 273,15 K, soğuk tuzak kullanılarak ve GC-MS, Winkler ve ark. 33 piridin piroliz sırasında heteroatom ihtiva eden, aromatik bileşikler oluşur gösterdi. Zhang ve ark. 34 ve Debono ve diğerleri. 35 Winkler ve arkadaşlarının yöntemi uygulanır. Organik atıkların pirolizi incelemek için. Azot bakımından zengin reaksiyon ürünleri bir termal iletkenlik detektörü (TCD) 34 bağlı bir GC, on-line analiz edilmiştir. Toplanan katran GC-MS 34,35 kullanarak çevrimdışı analiz edildi. Toluen ve piridin eşzamanlı piroliz serbest kök reaksiyonlarına 31,36 karmaşık yapısı gösteren, piridin piroliz göre kurum oluşması eğiliminin bir fark olmadığını göstermiştir. en kapsamlı analitik yöntemlerden biridir N tarafından geliştirilenathan ve arkadaşları 37. Onlar serbest radikal türleri izlemek için piridin ve diazin ve elektron paramanyetik rezonans (EPR) spektroskopisi bozunma ürünleri analiz etmek için FTIR, nükleer manyetik rezonans (NMR) ve GC-MS kullanılır. FTIR analizi geniş bir ürün yelpazesi tanımlanması için çok etkili bir yaklaşım, hatta PAH 38-40 olabilir, yine de miktar son derece zordur. Kalibrasyon, belirli bir sıcaklık ve basınçta 41, her bir hedef türler için farklı konsantrasyonlarda kızılötesi spektranın tam dizi gerektirir. Hong ve ark., Son çalışmalar pirrol ve piridin ayrışma 42,43 esnasında ürünlerin ve ara maddelerin belirlenmesi için molekül ışın kütle spektrometrisi (MBMS) ve ayarlanabilir sinkrotron vakum ultraviyole fotoiyonizasyon kullanma olanaklarını gösterdi. Bu deneysel yöntem inf olmadan radikallerin izomerik ara ve yakın eşik tespiti seçici tanımlanmasını sağlaranaliz türlerin 44 parçalanması licting. Ancak, MBMS analizi kullanılarak ölçülen konsantrasyonları üzerindeki belirsizlik de önemli. Bu çalışmada, karmaşık şeyl petrol ilk çevrimdışı kapsamlı karakterizasyon sonuçları bildirilmiştir. Daha sonra, karmaşık bir hidrokarbon matrisi içinde azot bileşiklerin analizi için GC-TOF-MS / FID x bir on-line GC sınırlamaları tartışılmıştır. Son olarak, GC-bulaşıcı olmayan x GC bileşikleri ihtiva eden bir azot on-line ölçümü için yeni geliştirilmiş yöntem gösterilmektedir. FID ve bulaşıcı olmayan ölçümü için kullanıldı ise ürünlerin kalitesinin analizi, TOF-MS ile gerçekleştirilmiştir. Bulaşıcı olmayan uygulama, daha yüksek olduğu için seçicilik alt tespit limiti ve eşit mol bir yanıt FID ile karşılaştırıldığında önemli bir gelişmedir.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>2-Chloropyridine, 99%</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>C69802</td>
			<td>Highly toxic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shale oil</td>
			<td>Origin Colorado, US</td>
			<td>Piceance Basin in 
			Colorado, USA</td>
			<td>Toxic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pyridine, 99.8%</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>270970</td>
			<td>Highly toxic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbon Dioxide, industrial grade refrigerated liquid</td>
			<td>PRAXAIR</td>
			<td>CDINDLB0D</td>
			<td>Wear safety gloves and glasses</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Helium, 99.99%</td>
			<td>PRAXAIR</td>
			<td>6.0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrogen, 99.95%</td>
			<td>Air Liquide</td>
			<td>695A-49</td>
			<td>Flammable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxygen</td>
			<td>Air Liquide</td>
			<td>905A-49+</td>
			<td>Flammable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Air</td>
			<td>Air Liquide</td>
			<td>365A-49X</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrogen</td>
			<td>Air Liquide</td>
			<td>765A-49</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hexane, 95+%</td>
			<td>Chemlab</td>
			<td>CL00.0803.9025</td>
			<td>Toxic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heptane, 99+%</td>
			<td>Chemlab</td>
			<td>CL00.0805.9025</td>
			<td>Toxic</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrogen, industrial grade refrigerated liquid</td>
			<td>PRAXAIR</td>
			<td>P0271L50S2A001</td>
			<td>Wear safety gloves and glasses</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Autosampler</td>
			<td>Thermo Scientific, Interscience</td>
			<td>AI/AS 3000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High temperature 6 port/2 position valve</td>
			<td>Valco Instruments Company Incorporated</td>
			<td>SSACGUWT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas chromatograph</td>
			<td>Thermo Scientific, Interscience</td>
			<td>Trace GC ultra</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rafinery Gas Analyzer</td>
			<td>Thermo Scientific, Interscience</td>
			<td>KAV00309</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rtx-1-PONA column</td>
			<td>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 software</td>
			<td>Thermo Scientific, Interscience</td>
			<td>1.4 SR1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chrom-card software</td>
			<td>Thermo Scientific, Interscience</td>
			<td>HyperChrom 2.7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GC image software</td>
			<td>Zoex Corporation</td>
			<td>GC image 2.3</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

on-line analysis of nitrogen containing compounds in complex hydrocarbon matrixes

ağır ham yağlar vardiya ve şeyl petrol gibi alternatif fosil kaynakların kullanımı petrokimya endüstrisi için bir meydan okumadır. ağır ham yağları ve şist yağı bileşimi esas itibarıyla karışımı kaynağına bağlı olarak değişiklik gösterir. Özellikle, geleneksel olarak kullanılan tatlı ham yağlarına kıyasla bileşikleri ihtiva eden bir azot yüksek miktarda içerir. azot bileşikleri coker birimleri ve buhar kraker meydana gelen termal süreçlerin işleyişi üzerinde bir etkiye sahip ve bazı türler olarak çevreye zararlı olarak kabul edilir olarak, piroliz koşullarında azot içeren bileşikler içeren reaksiyonların detaylı analizi değerli bilgiler sağlar olarak. Bu nedenle, yeni bir yöntem geliştirilmiştir ve örneğin, yüksek nitrojen içerikli, bir şist yağı ihtiva eden bir ham malzeme ile doğrulanmıştır. İlk olarak, yem bir Nitr ile birleştiğinde kapsamlı iki boyutlu gaz kromatografisi (GC × GC) ile çevrimdışı karakterize edilmiştirogen Kemiluminesan dedektörü (NCD). İkinci bir aşamada on-line analiz metodu geliştirilmiştir ve heptan içinde çözüldü, piridin beslenmesiyle buhar kırma pilot tesis test. Eski şist yağı içinde mevcut bileşiklerin en bol sınıfları için temsili bir bileşik olan. Reaktör atık bileşimi FID (zaman-of-flight kütle spektrometresi (TOF-MS), alev iyonizasyon dedektörü ile birleştiğinde GC × bir GC numunenin hemen enjeksiyonu takiben bir in-house geliştirilen otomatik numune alma sistemi ile tespit edildi ) ve NCD. Bir iç standart olarak bulaşıcı olmayan hastalıklar ve 2-kloropiridin kullanılarak azot ihtiva eden bileşikler kantitatif analizi için yeni bir yöntem geliştirilmiştir ve gösterilmiştir.

. Kromatogram, Şekil 3&#39;te verilen bir şist yağı örnek bileşikleri ihtiva eden azot karakterizasyonu için GC-bulaşıcı olmayan x isimli Üye GC kullanılarak elde edilen, aşağıdaki sınıflar tespit edilmiştir: piridinler, anilinler, kinolinler, indoller, akridin türevleri ve karbazoller. Ayrıca, tek tek bileşiklerin ayrıntılı ölçümü mümkün olmuştur. Elde edilen veriler tek tek bileşik konsantrasyonları belirlemek için kullanılmıştır v...

Watch this Scientific Journal Video about On-line Analysis of Nitrogen Containing Compounds in Complex Hydrocarbon Matrixes at JoVE.com

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

Azot kimyasal aydınlatma kapsamlı iki boyutlu gaz kromatografisi birleştiren bir yöntem geliştirilmiş ve karmaşık bir hidrokarbon matrisi içinde azot içeren bileşiklerin on-line analiz uygulanmıştır.

Karmaşık Hidrokarbon Matrisler içinde İçeren Bileşiklerin Azot On-line Analizi

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 ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Analysis of Volatile and Oxidation Sensitive Compounds Using a Cold Inlet System and Electron Impact Mass Spectrometry

Soğuk Giriş Sistemi ve Electron Impact Kütle Spektrometresi kullanarak Uçucu ve Oksidasyon Hassas Bileşiklerin Analizi

This video presents a protocol for the mass spectrometrical analysis of volatile and oxidation sensitive compounds using electron impact ionization. The ...

Reductive Electropolymerization of a Vinyl-containing Poly-pyridyl Complex on Glassy Carbon and Fluorine-doped Tin Oxide Electrodes

Camsı karbon ve flüor katkılı kalay oksit elektrotlar üzerinde vinil içerikli poli-piridil Kompleksinin indirgeyici elektrokimyasal

Controllable electrode surface modification is important in a number of fields, especially those with solar fuels applications. Electropolymerization is ...

Supercritical Nitrogen Processing for the Purification of Reactive Porous Materials

Reaktif Gözenekli Malzemelerin Saflaştırılması Süperkritik Azot İşleme

Supercritical fluid extraction and drying methods are well established in numerous applications for the synthesis and processing of porous materials. ...

A Direct, Early Stage Guanidinylation Protocol for the Synthesis of Complex Aminoguanidine-containing Natural Products

Karmaşık Aminoguanidine içeren Doğal Ürünler Sentezi için bir Direct, Erken Evre Guanidinylation Protokolü

The guanidine functional group, displayed most prominently in the amino acid arginine, one of the fundamental building blocks of life, is an important ...

Real-time Breath Analysis by Using Secondary Nanoelectrospray Ionization Coupled to High Resolution Mass Spectrometry

İkincil Nanoelectrospray iyonlaşma kullanarak gerçek zamanlı nefes analiz için yüksek çözünürlüklü kütle spektrometresi birleştiğinde

Exhaled volatile organic compounds (VOCs) have aroused considerable interest, since they can serve as biomarkers for disease diagnosis and environmental ...

Preparation of Hollow Polystyrene Particles and Microcapsules by Radical Polymerization of Janus Droplets Consisting of Hydrocarbon and Fluorocarbon Oils

İçi boş polistren parçacıklar ve Microcapsules oluşan hidrokarbon ve florokarbon yağlar Janus damlacıkları radikal polimerizasyon tarafından hazırlanması

In this article, we have demonstrated a method for producing hollow particles and microcapsules using oil droplets consisting of hydrocarbon oil (styrene) ...

Analysis of Complex Molecules and Their Reactions on Surfaces by Means of Cluster-Induced Desorption/Ionization Mass Spectrometry

Kümelenme Sonucu Desorpsiyon/İyonlaşma Kütle Spektrometresi Yoluyla Karmaşık Moleküllerin ve Yüzeylerdeki Reaksiyonlarının Analizi

Desorption/Ionization Induced by Neutral SO2 Clusters (DINeC) is employed as a very soft and efficient desorption/ionization technique for mass ...

Nitrogen Compound Characterization in Fuels by Multidimensional Gas Chromatography

Çok Boyutlu Gaz Kromatografisi ile Yakıtlarda Azot Bileşik Karakterizasyonu

Certain nitrogen-containing compounds can contribute to fuel instability during storage. Hence, detection and characterization of these compounds is ...

Assembly and Characterization of Polyelectrolyte Complex Micelles

Polielektrolit Kompleksi Misellerinin Montajı ve Karakterizasyonu

Polyelectrolyte complex micelles (PCMs), core-shell nanoparticles formed by self-assembly of charged polymers in aqueous solution, provide a powerful ...

Line Shape Analysis of Dynamic NMR Spectra for Characterizing Coordination Sphere Rearrangements at a Chiral Rhenium Polyhydride Complex

Kiral Renyum Polihidrit Kompleksinde Koordinasyon Küresi Yeniden Düzenlemelerini Karakterize Etmek için Dinamik NMR Spektrumlarının Çizgi Şekli Analizi

Dynamic solution nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy is the typical method of characterizing the dynamic rearrangements of atoms within the ...