DE3820557C2

DE3820557C2 - Verfahren zur Bestimmung der chemischen Polarität eines Rohöls oder schwerer Rohölfraktionen

Info

Publication number: DE3820557C2
Application number: DE3820557A
Authority: DE
Inventors: De Andrade Bruening In Ribeiro
Original assignee: Petroleo Brasileiro SA Petrobras
Current assignee: Petroleo Brasileiro SA Petrobras
Priority date: 1987-07-21
Filing date: 1988-06-16
Publication date: 1996-10-24
Anticipated expiration: 2008-06-17
Also published as: IT1235006B; ES2007535A6; FR2618558B1; US4889813A; NL8801718A; GB2207246A; DE3820557A1; FR2618558A1; GB2207246B; GB8817267D0; IT8848152A0; BE1001279A3; LU87276A1; BR8703790A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der chemischen Polarität eines Rohöls oder schwerer Rohölfrak tionen, wobei diese Ölkomponenten als stationäre Phase unter Anwendung der Technik der umgekehrten Gasphasenchromatographie eingesetzt werden und eine Anzahl an sich bekannter Substanzen mit dem zu messenden Öl kontaktiert und dann die Wechselwir kungen zwischen der Ölphase und den bekannten Substanzen ge messen wird.

Die Gasphasenchromatographie oder auch die Gas-Flüssig-Chromato graphie oder auch Gaschromatographie ist eine gut bekannte Methode, um Substanzen zu analysieren, welche mit einer Flüssig keit oder auf einem Trägermaterial befindlichen Flüssigkeit in Berührung gebracht werden. Die Flüssigkeit ist dabei die stationäre Phase und die zu analysierende Substanz verbleibt in der beweglichen Phase.

Bei der umgekehrten Chromatographie stellt hingegen die sta tionäre Phase die zu analysierende Substanz dar und die beweg liche Phase umfaßt eine Reihe von an sich bekannten Verbindun gen, deren Wechselwirkungen mit der zu analysierenden statio nären Phase gemessen werden. Beispielsweise können Adsorptions- und Desorptionsvorgänge der beweglichen Phase an der flüssigen Phase auftreten, und zwar infolge der Einwirkung des bei der Gaschromatographie eingesetzten inerten Trägergases, welches die in der mobilen oder beweglichen Phase vorhandenen verdampften Substanzen durch ein Festbett hindurchtreibt, welches die sta tionäre Phase enthält.

Diese Wechselwirkungen, beispielsweise die Adsorption, haben Beziehungen zu den Polaritäten derjenigen Substanzen, zwischen denen die Wechselwirkung stattfindet. Die Polarität einer Substanz ist definiert als die Fähigkeit ihrer Moleküle, an zwei ganz bestimmten verschiedenen Punkten unterschiedliche oder ent gegengesetzte charakteristische Eigenschaften aufzuweisen, die von der heterogenen Verteilung der Elektronen längs der Moleku larstruktur herrühren. Die Polarität einer vorgegebenen Substanz ist daher die Resultante der Polarität der atomaren Bindungen. Bindungen zwischen gleichen Atomen oder zwischen Atomen mit gleicher Elektronendichte sind nicht-polar. Wenn es sich dagegen um unterschiedliche Atome handelt, weisen sie eine unterschied liche Elektronegativität auf und daher sind dann die Bindungen zwischen ihnen polar. Ein polares Molekül weist ein elektri sches Moment, eine dielektrische konstante und ein Dipolmoment auf.

Wenn die molekulare Polarität einer vorgegebenen organischen Substanz ausgewertet werden soll, müssen sowohl ihre permanen ten oder isolierten polaren Eigenschaften und diejenige Polari tät berücksichtigt werden, die von einer Polarisierung des ge samten Moleküls herrührt (Einfluß der Umwelt, in der sich das Molekül befindet). Eine solche Polarität ist die Resultante der Summe der Wechselwirkungskräfte der betreffenden Substan zen, aus welchen die besagte Umwelt aufgebaut ist.

Paraffinische Kohlenwasserstoffe oder Alkane sind nicht-polar. So ist das Dipolmoment von Methan beispielsweise Null. Aromati sche Kohlenwasserstoffe haben jedoch, obwohl bei ihnen nur Bin dungen zwischen identischen Atomen vorkommen, lokalisierte Elektronendichten und sind polarisierbar und sie weisen daher in einem polaren Lösungsmittel eine recht beträchtliche indu zierte Polarität auf.

Falls ein gegebenes organisches Molekül ein oder mehrere Hete roatome enthält, wird dadurch seine Polarität ganz wesentlich erhöht entsprechend den elektrostatischen Effekten und den molekularen Wechselwirkungen.

Rohöle bestehen aus einer äußerst komplexen Mischung von Ver bindungen, deren chemische Natur sowohl von der Herkunft des betreffenden Rohöls als auch von der geologischen Geschichte abhängt.

Insbesondere bestimmt die chemische Zusammensetzung die Pola rität eines vorgegebenen Rohöls und der daraus gewinnbaren schweren Fraktionen. Die Zusammensetzung und die Polarität sind daher eng miteinander verknüpft. Die Polarität eines gegebenen Rohöls ist das Ergebnis der synergetischen Wirkung der Polaritä ten der einzelnen Komponenten.

Ein wesentliches Problem bei der Analyse eines Rohöls besteht darin, die Polarität von Rohölen zu bestimmen, weil es sich dabei um eine wichtige Kenngröße handelt und die Polarität das Verhalten von Rohölen bei den industriell erforderlichen Maßnahmen der Gewinnung, der Behandlung, des Transportes und der Raffinierung bestimmt.

In der Zusammensetzung der Rohöle herrschen immer gesättigte und aromatische Kohlenwasserstoffe vor. In kleineren Mengen sind jedoch darin auch eine Anzahl anderer Komponenten enthalten, welche Heteroatome, wie Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel und Metalle, in ihren Molekülen aufweisen. Solche Verbindungen zeigen polare Eigenschaften, und selbst wenn sie nur in gerin gen Mengen vorliegen, sind sie verantwortlich für alle Schwie rigkeiten, welche bei der Gewinnung, dem Transport und der industriellen Anwendung von Rohölen auftreten. Es besteht daher ein großes Interesse daran, diese Verbindungen in ihrem Verhalten auszuwerten, doch macht ihre Vielzahl und ihre geringe Konzentration in den Roh ölen eine Analyse außerordentlich schwierig.

Es ist an sich wohlbekannt, daß diese Heteroatome aufweisen den Verbindungen sich in den schwersten Fraktionen der Rohöle anreichern, welche daher auch die größte Polarität aufweisen. Solche Heteroatome enthaltenden Verbindungen werden üblicher weise als Harze und Asphaltene bezeichnet und sie weisen mole kulare Strukturen mit einer Vielzahl chemischer Funktionen auf, wie Naphthensäuren, Carbonsäuren, Chinoline, Carbazole, Phenole, Pyridine, Thiophenole, Benzothiophene, Alkylphenole, Thiole, Thiophene usw. Alle diese polaren oder polarisierbaren Mole küle und die Polarität, welche vom ihrer Mischung und syner gistischen Wirkung zwischen ihnen selbst und mit den im wesent lichen nicht-polaren Medien der Erdölkohlenwasserstoffe und Ölfraktionen herrührt, sind verantwortlich für die Gesamtpola rität, welche ein Rohöl und seine Fraktionen aufweist.

Außer der vorstehend genannten Adsorption haben auch andere Eigenschaften Beziehung zur Polarität. Keine einzige physika lische Eigenschaft ist jedoch allein dazu geeignet, die Pola rität vollständig und korrekt auszuwerten bzw. zu bewerten, selbst nicht bei einer ganz reinen Substanz. Demgemäß ist die Schwierigkeit bei einem Rohöl noch sehr viel größer. Physika lische Eigenschaften, wie die dielektrische Konstante, das Dipolmoment, der Refraktionsindex, die Verdampfungswärme, der Siedepunkt usw., sind bereits versuchsweise mit der Polarität der betreffenden Substanzen in Beziehung gesetzt worden.

Es ist auch bekannt, daß es Versuche gegeben hat, um empirisch Polaritätsparameter zu definieren, welche auf spektroskopischen Methoden beruhen. Hierzu wird auf die Veröffentlichungen der nachstehenden Art Bezug genommen: Kosower, E.M. (J. Chem. Phys., 61: 230, 1964) und Rummens, F.H.A. (Can. J. Chem., 54: 254, 1976).

Mit chromatographischen Methoden befassen sich Veröffentli chungen von Rohrschneider, L. (J. Chromatog., 17: 1-12, 1965 und ibidem, 22: 6-22, 1966), McReinolds, W.O. (J. of Chromatog. Sci. 8: 685, 1970), Kovats, E. (Helv. Chim. Acta, 41: 1915, 1958), Ettre, L.S. (Anal. Chem., 36 (8): 31A-41A, 1964) und McNair, H.M. & Bonelli, E.J. (Basic Gas Chromatography, Palo Alto, Cali fornia, Varian, S. 128/129, 1968). Alle die vorstehend genannten Veröffent lichungen befassen sich jedoch nur mit reinen Substanzen.

Bisher sind keine Möglichkeiten bekannt geworden, um die Pola rität von Rohölen zu bestimmen. Es ist nur bekannt, die Pola rität einer Mischung von drei Komponenten mittels kernmagne tischer Resonanz zu bestimmen, wobei diese Mischung als Modell für ein Rohöl dienen soll (vgl. veröffentlichte französische Patentanmeldung FR 2 495 780). Ferner beschreibt die DE-OS 34 38 932 ein Verfahren zur Messung der Polarität von Ölen und flüssigen Brennstoffen durch Anlegen eines elektrischen Feldes sowie ein auf diesem Prinzip basierendes Meßgerät. Im Prinzip beruht die dort beschriebene Methode auf der Messung der durch die Polarität des Dielektrikums vorge gebenen, spezifischen Kapazität eines durch ein Gleich spannungsfeld aufgebauten Kondensators, wobei das zu messende Medium das Dielektrikum des Kondensators dar stellt. Alternativ kann man dem in dieser Referenz be schriebenen Meßgerät auch ein elektrisches Wechselfeld zugrundelegen, wobei die Polarität dann in Form der dem Feld durch das Medium entzogenen Energie gemessen wird. In jedem Fall wird die Polarität nach dieser Methode mittels einer relativen Skala von 1 bis 10 bestimmt, wobei völlig unpolaren Medien der Wert 0 zugeordnet wird.

Der erfindungsgemäße Lösungsweg bedient sich chromatographischer Methoden, wie sie an sich aus den vorstehend zitierten Veröf fentlichungen bekannt sind, ändert diese jedoch mit dem Ziel ab, die relative chemische Polarität von Rohölen oder Rohöl produkten zu bestimmen.

Die vorliegende Erfindung hat daher die Aufgabe, die Probleme zu lösen, welche bei der Bestimmung der Polarität komplexer Mischungen auftreten, deren polare Komponenten nur ungenügend bekannt sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der chemischen Polarität eines Rohöls oder schwerer Rohölfraktionen mittels der Methode der umgekehrten Gasphasenchromatographie ist da durch gekennzeichnet, daß es die folgenden Maßnahmen umfaßt:

a) Herstellen einer Chromatographiersäule unter Verwendung des betreffenden Rohöls oder einer schweren Rohölfrak tion als stationäre Phase;
b) Messen der Wechselwirkungen zwischen der stationären Phase von Maßnahme (a) und bestimmten bekannten Sub stanzen, welche in die Säule gemäß (a) eingespritzt werden, indem für jede eingespritzte Substanz ein erster Bestimmungswert in Form des Retentionsindex oder einer absoluten oder korrigierten Retentionszeit ermittelt wird;
c) Herstellen einer weiteren Chromatographiersäule unter Verwendung einer praktisch nicht-polaren Substanz als stationäre Phase, deren Polarität als Null angenommen wird;
d) Messen der Wechselwirkungen zwischen der stationären Phase von Maßnahme (c) und der gleichen bestimmten Sub stanzen von (b), welche in diese weitere Säule gemäß (c) eingespritzt werden, indem für jede eingespritzte Substanz ein zweiter Bestimmungswert in Form des Retentionsindex oder einer absoluten oder korrigierten Retentionszeit ermittelt wird;
e) Berechnen einer dritten Bestimmungsgröße für jede ein gespritzte bekannte Substanz als Funktion der in den Maßnahmen (b) und (d) erhaltenen, jeweils miteinander korrespondierenden Bestimmungswerte;
f) Berechnen der Polarität der stationären Phase von (a) als mathematische Funktion der jeweils miteinander korres pondierenden, dritten Bestimmungsgrößen gemäß Maßnahme (e) von allen eingespritzten bekannten Substanzen.

Nachstehend wird das erfindungsgemäße Bestimmungsverfahren im einzelnen noch näher erläutert.

Rohöle oder schwere Rohölfraktionen werden als stationäre Phasen eingesetzt und über ein inertes Trägermaterial aus Siliciumdioxid, welches wechselnde Mengenanteile an Aluminium oxid und Eisenoxid enthält, dispergiert, und auf diese Weise wird das Trägermaterial vollständig und homogen von der sta tionären Phase überzogen. Da Rohöle leichte Komponenten ent halten, welche die Verwendung als stationäre Phase in der Gaschromatographie verhindern würden, wird zunächst ein Destillationsschnitt so gelegt, daß leichtere Komponenten mit Siedepunkten bis 200°C oder 260°C abgetrennt werden, was von der Art des Rohöls und der darin enthaltenen leichten Kompo nenten abhängt. Ein solches Rohöl, aus dem beispielsweise Komponenten mit Siedepunkten unterhalb 200°C abgetrennt wor den sind, kann als solches als stationäre Phase eingesetzt werden. Komponenten mit Siedepunkten unterhalb 200 bis 260°C tragen nicht wesentlich zu der Gesamtpolarität bei und ihre Abtrennung beeinflußt daher die relative Polaritätsbestimmung des Rohöls nicht, insbesondere da es sich um eine relative Polarität und nicht um eine absolute Polarität handelt.

Um das inerte Trägermaterial mit der stationären Phase zu be decken, werden übliche, in der Chromatographie bekannte Tech niken angewendet. Beispielsweise wird das Rohöl, aus dem die Komponenten mit niedrigem Siedepunkt bereits abgetrennt worden sind, in einem Lösungsmittel aufgelöst und dann mit dem inerten Trägermaterial vermischt. Das Lösungsmittel wird dann unter konstantem Rühren durch Abdampfen entfernt. Es bleibt ein in ertes Trägermaterial zurück, welches vollständig mit der be treffenden Erdölfraktion bedeckt ist (Rohöl minus der leichten Komponenten), und dieses Trägermaterial dient als Füller für die Chromatographiersäule.

Der mit der stationären Phase bedeckte Füllstoff wird anschlie ßend in ein Metallrohr eingefüllt, wie es üblicherweise zur Herstellung einer Chromatographiersäule dient. Diese Chromato graphiersäule ist einer bereits vorhandenen Chromatographier vorrichtung angepaßt, welche alle Einzelteile enthält, wie sie üblicherweise für die Durchführung einer chromatographischen Analyse erforderlich sind, wie Injektor, Detektor, Recorder, Integrator usw.

In diese Chromatographiersäule werden die verschiedensten be kannten Substanzen mit bekannter Polarität eingespritzt, welche repräsentativ für die verschiedenen organischen Funk tionen der Chemie sind, beispielsweise primäre Alkohole, ter tiäre Alkohole, Amine, halogenierte Produkte, aromatische Kohlenwasserstoffe, aliphatische und cyclische Ketone, Thio phene, eine Mischung aus Normalparaffinen, usw. Für jede die ser bekannten Substanzen wird die Retentionszeit bestimmt und korrigiert durch die gleichzeitige Einspritzung einer inerten Substanz, welche nicht mit der betreffenden stationären Phase eine Wechselwirkung eingeht, wie Luft oder Methan. Die korri gierte Retentionszeit ist die Zeit zwischen dem Auftre ten und Erkennen der inerten Substanz und dem Auftreten und Erkennen der bekannten Substanz.

Aus den so gemessenen Retentionszeiten werden in an sich be kannter Weise die Retentionsindices berechnet (vgl. z. B. die vorstehend zitierte Literaturstelle von Kovats und Ettre und die nachstehende Gleichung (a).

Es wird dann eine zweite Chromatographiersäule unter Verwen dung der gleichen Technik hergestellt, wobei aber die sta tionäre Phase aus einer vollständig nicht-polaren Substanz gebildet wird, beispielsweise aus Squalan oder Apolan oder einem anderen entsprechenden nicht-polaren Kohlenwasserstoff.

In diese zweite Säule werden die gleichen bekannten Substanzen eingespritzt, wie in die erste Säule mit dem zu untersuchenden Rohöl als stationäre Phase, und außerdem werden die gleichen Chromatographierbedingungen bei dem Betrieb der Chromatogra phiersäule verwendet, und dann werden wiederum die korrigier ten Retentionszeiten und die Retentionsindices der einge spritzten Verbindungen bestimmt.

Auf diese Weise werden jeder bekannten eingespritzten Substanz zwei Zahlenwerte für den Retentionsindex zugeordnet, entspre chend den beiden Chromatographiersäulen, in welchen diese ge messen wurden.

Für jede auf diese Weise injizierte Substanz wird dann ein dritter Bestimmungswert als Funktion der Werte der beiden Retentionsindices berechnet. Dieser dritte Bestimmungswert ist üblicherweise die errechnete Differenz zwischen den bei den Retentionsindices. Eine mathematische Funktion aller dieser dritten Bestimmungswerte für die injizierten Substan zen soll dann den Unterschied in den Wechselwirkungen wieder geben, welche in einer praktisch nicht-polaren Substanz, wie Squalan oder Apolan, mit einem Polaritätswert von Null auf treten, und denjenigen Wechselwirkungen, welche in der zu klas sifizierenden und analysierenden polaren Substanz auftreten, nämlich dem zu untersuchenden Erdöl oder Erdölprodukt. Diese mathematische Funktion ist ein Zahlenwert für die relative Polarität des zu untersuchenden Rohöls oder Rohölprodukts. Die mathematische Funktion, die aus den dritten Bestimmungs werten gebildet wird, ist vorzugsweise die Summe der Differen zen.

Sowohl die Retentionszeiten als auch die Retentionsindices sind Möglichkeiten zur Quantifizierung der Wechselwirkungen zwischen der betreffenden stationären Phase und den bekannten injizierten Substanzen. Andere Arten von quantifizierbaren Wechselwirkungen können jedoch auch im Rahmen der Erfindung verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Bestimmungsverfahren wird nachstehend durch drei Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Etwa 500 ml eines Rohöls A, welches aus dem Südosten Brasiliens stammt, wird destilliert und dadurch eine schwere Fraktion erhalten mit einem Siedepunkt von 260°C⁺. Eine Lösung von 0,2 g dieser schweren Fraktion in 30 ml Benzol wird anschließend hergestellt, und zu dieser Lösung setzt man 20 g eines inerten Trägermaterials (Vollaspher A2) mit einer Teilchen größe entsprechend einem Maschensieb 80/100 zu. Das Lösungs mittel wird dann in einem Rotationsverdampfer im Vakuum bei 60°C abgedampft, bis vollständig trockene Granulate erhalten werden. Diese Granulate dienen als stationäre Phase und Trä germaterial, und mit ihnen füllt man ein Metallrohr von 1 m Länge und 0,32 cm Innendurchmesser. Dieses Rohr stellt dann die Chromatographiersäule dar, welche in einer Chromatogra phiervorrichtung angeordnet wird und 12 Stunden lang unter einem Stickstoffstrom von 10 ml/min bei 100°C konditioniert wird.

Anschließend wird die Vorrichtung soweit vorbereitet, daß sie bei einer Betriebstemperatur von 100°C in der Säule, einer Be triebstemperatur von 250°C für Injektor und Detektor und mit einem Trägergasdurchfluß von 10 ml/min arbeiten kann.

Anschließend werden die nachstehenden einzelnen Substanzen in die Säule injiziert:
1-Butanol, 2-Pentanon, Benzol, Pyridin, Triäthylamin, 2-Nitro propan, 2-Methyl-2-pentanol, Dioxan, Iodbutan, Thiophen. Außer dem wird eine Mischung von Normalparaffinen injiziert, welche n-Pentan bis n-Nonan enthält. Jede der genannten Substanzen wird zusammen mit Methan injiziert, wodurch es möglich wird, die korrigierte Retentionszeit zu bestimmen.

Der Retentionsindex wird mittels der nachstehenden Gleichung berechnet:

In dieser Gleichung bedeutet x_i die korrigierte Retentionszeit für die Substanz i; ist die korrigierte Retentionszeit für ein Normalparaffin mit z Kohlenstoffatomen, welches vor der Substanz i eluiert wird; ist die korrigierte Retentionszeit für das Normalparaffin mit z + 1 Kohlenstoff atomen, welches ebenfalls vor der Substanz i eluiert wird.

Für jede Substanz i, welche injiziert worden ist, wird der entsprechende Retentionsindex nach der vorstehenden Gleichung berechnet.

Die vorstehend geschilderten Maßnahmen werden unter Verwendung von Rohölen B und C wiederholt, welche gleichfalls aus dem Südosten von Brasilien stammen.

Außerdem werden die vorstehenden Maßnahmen unter Verwendung von Squalan als stationärer Phase wiederholt. In diesem Fall werden 0,2 g Squalan für je 1,0 g des inerten Trägermaterials (Voll aspher A2) mit einer Teilchengröße entsprechend einem 80/100 Maschensieb verwendet, wobei aber n-Hexan als Lösungsmittel dient. Die übrigen Maßnahmen sind identisch mit denen, wie sie vorstehend für die Rohöle A, B und C beschrieben worden sind.

In der nachstehenden Tabelle I sind die Ergebnisse wiederge geben, welche erhalten worden sind, ferner die Differenzen zwischen den Retentionsindices für jedes Rohöl, bezogen auf Squalan, und die Summe dieser Differenzen für jedes Rohöl, wobei diese Summe als Zahlenwert der relativen Polarität ent spricht.

Aus den in Tabelle I aufgeführten Ergebnissen kann entnommen werden, daß das Rohöl A am stärksten polar ist (594,3), gefolgt von Rohöl B (485,3), während Rohöl C am schwächsten polar ist (409,5). Zusätzlich läßt sich aus den Zahlenwerten folgern, daß das Rohöl A um fast 50% stärker polar ist als das Rohöl C. Für das zuerst genannte Rohöl kann daher davon ausgegangen werden, daß bei der Trennung Wasser/Öl während der Maßnahmen zur Rohölgewinnung größere Schwierigkeiten zu erwarten sein werden als bei dem Rohöl C.

Beispiel 2

Für zwei gegebene Asphaltenfraktionen, welche aus zwei North eastern Rohölen gewonnen wurden, sollen die entsprechenden Polaritäten bestimmt und miteinander verglichen werden. Jede Fraktion wird in einer Menge von 0,2 g in 50 ml Benzol gelöst. Diese Lösung wird dann jeweils über 2,0 g eines inerten Träger materials (Chemosorb W) mit einer Teilchengröße entsprechend einem 60/80 Maschensieb ausgegossen. Anschließend verfährt man wie in Beispiel 1 beschrieben, wobei die erhaltenen Ergebnisse in Tabelle II zusammengefaßt sind.

Aus diesen Ergebnissen läßt sich schließen, daß die beiden Asphaltenfraktionen einander sehr ähnlich sind, was die Pola rität anbelangt, da die Polaritätswerte um weniger als 10% voneinander abweichen. Die Asphalteneigenschaften sind daher einander sehr ähnlich, und daher können sie auch für ähnliche Zwecke eingesetzt werden.

Beispiel 3

Es war die Aufgabe gestellt worden, die Polarität von drei Vakuumrückständen zu bestimmen, welche aus unterschiedlichen Rohölen stammten, nämlich aus einem iranischen Rohöl, einem Onshore-Sergipe-Rohöl und einem leichten arabischen Rohöl. Aus jeweils 0,2 g des betreffenden Vakuumrückstandes wurden mittels 50 ml Toluol heiße Lösungen hergestellt. Jede der drei Lösungen wurde zu 2,0 g eines inerten Trägermaterials (Vollaspher A2) mit einer Teilchengröße entsprechend einem 80/100 Maschensieb zugesetzt, und dann wurde das Lösungsmittel abgedampft, wie in Beispiel 1 beschrieben. Auch die weiteren Untersuchungsmaßnahmen waren die gleichen wie in Beispiel 1 beschrieben. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle III zusammengefaßt.

Aus den Meßergebnissen läßt sich ableiten, daß der am stärksten polare Vakuumrückstand aus dem iranischen Rohöl stammte, ge folgt von dem Rückstand aus dem Onshore-Sergipe-Rohöl, während der Vakuumrückstand aus dem leichten arabischen Rohöl die geringste Polarität zeigte. Daher kann aus den Eigenschaften des aus dem Iran-Rohöl stammenden Vakuumrückstandes geschlos sen werden, daß er leichter für Verbrennungszwecke und für den Transport emulgierbar sein wird als die anderen Rückstände.

Claims

1. Verfahren zur Bestimmung der chemischen Polarität eines Rohöls oder schwerer Rohölfraktionen mittels der Methode der umgekehrten Gasphasenchromatographie, dadurch gekenn zeichnet, daß es die folgenden Maßnahmen umfaßt:

a) Herstellen einer Chromatographiersäule unter Verwendung des betreffenden Rohöls oder einer schweren Rohölfrak tion als stationäre Phase;
b) Messen der Wechselwirkungen zwischen der stationären Phase von Maßnahme (a) und bestimmten bekannten Sub stanzen, welche in die Säule gemäß (a) eingespritzt werden, indem für jede eingespritzte Substanz ein erster Bestimmungswert in Form des Retentionsindex oder einer absoluten oder korrigierten Retentionszeit ermittelt wird;
c) Herstellen einer weiteren Chromatographiersäule unter Verwendung einer praktisch nicht-polaren Substanz als stationäre Phase, deren Polarität als Null angenommen wird;
d) Messen der Wechselwirkungen zwischen der stationären Phase von Maßnahme (c) und der gleichen bestimmten Substanzen von (b), welche in die weitere Säure gemäß (c) eingespritzt werden, indem für jede eingespritzte Substanz ein zweiter Bestimmungswert in Form des Retentionsindex oder einer absoluten oder korrigierten Retentionszeit ermittelt wird;
e) Berechnen einer dritten Bestimmungsgröße für jede ein gespritzte bekannte Substanz als Funktion der in den Maßnahmen (b) und (d) erhaltenen, jeweils miteinander korrespondierenden Bestimmungswerte;
f) Berechnen der Polarität der stationären Phase von (a) als mathematische Funktion der jeweils miteinander korres pondierenden, dritten Bestimmungsgrößen gemäß Maßnahme (e) von allen eingespritzten bekannten Substanzen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Bestimmungsgröße (Maßnahme e)) die berechnete Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Bestimmungswert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität der stationären Phase von (a) die errechnete Summe aller dritten Bestimmungsgrößen (gemäß (f)) ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzuspritzenden Substanzen aus der nachstehenden Gruppe ausgewählt werden: Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Amine, Ketone, Thiophene, halogenierte Verbindungen und Nitroverbin dungen.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das als stationäre Phase in (a) eingesetzte Rohöl vorher von leichten Komponenten mit einem Siedepunkt unterhalb 200°C befreit worden ist.