RU2692105C1 - Способ количественного определения изопропанола, пропанола и трет-бутанола в пластовой воде - Google Patents

Способ количественного определения изопропанола, пропанола и трет-бутанола в пластовой воде Download PDF

Info

Publication number
RU2692105C1
RU2692105C1 RU2018139451A RU2018139451A RU2692105C1 RU 2692105 C1 RU2692105 C1 RU 2692105C1 RU 2018139451 A RU2018139451 A RU 2018139451A RU 2018139451 A RU2018139451 A RU 2018139451A RU 2692105 C1 RU2692105 C1 RU 2692105C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
isopropanol
butanol
propanol
tert
quantitative determination
Prior art date
Application number
RU2018139451A
Other languages
English (en)
Inventor
Елена Дмитриевна Грибова
Светлана Владимировна Моржухина
Борис Константинович Зуев
Ирина Владимировна Мухина
Олеся Кенжигалиевна Кузьмина
Валерий Алексеевич Бельцов
Original Assignee
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области "Университет "Дубна" (Государственный университет "Дубна")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области "Университет "Дубна" (Государственный университет "Дубна") filed Critical Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московской области "Университет "Дубна" (Государственный университет "Дубна")
Priority to RU2018139451A priority Critical patent/RU2692105C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2692105C1 publication Critical patent/RU2692105C1/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02Column chromatography
    • G01N30/04Preparation or injection of sample to be analysed

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности для количественного определения пропанола, изопропанола и трет-бутанола в пластовых водах. Способ количественного определения изопропанола, пропанола и трет-бутанола в пластовой воде включает очистку от механических примесей исследуемой пробы от нефти фильтрованием через бумажный фильтр «белая лента» и осветление пробы фильтрацией через мембранный фильтр, затем очищенную пробу пластовой воды пропускают через гидрофобизированный силикагель с привитыми октадецильными группами, в элюат добавляют высаливатель и проводят анализ паровой фазы методом газовой хроматографии по предварительно построенной градуировочной зависимости. Техническим результатом является разработка простого, высокочувствительного и селективного способа количественного определения изопропанола, пропанола и трет-бутанола в пластовых водах. 2 табл.

Description

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в нефтяной и газовой отраслях промышленности для количественного определения пропанола, изопропанола и трет-бутанола в пластовых водах.
В настоящее время все нефтедобывающие компании проводят индикаторные исследования (Соколовский Э.В., Соловьев Г.Б., Тренчиков Ю.И., Индикаторные методы изучения нефтегазоносных пластов. – М.: Недра, 1986. – 158 с.). Индикаторные исследования нефтяных пластов являются наиболее доступными методами получения достоверной информации о фильтрационных свойствах межскважинного пространства и дают возможность определить скорость и направление движения пластовых жидкостей. В качестве водорастворимых индикаторов используют алифатические спирты (С1-С4) (Арутюнов Ю.И., Ефремов А.О., Онучак Л.А., Дудиков В.С. Исследование распределения алифатических одноатомных спиртов С1-С5 в системе «пластовая вода-н-додекан» // Вестник СамГУ. Естественнонаучная серия. – 2012. – Выпуск 3/1(94). – С. 121-131).
Известна также методика определения количественного содержания индикаторов в пластовых водах, включающая отделение пробы от нефти в делительной воронке, удаление механических примесей фильтрованием через бумажный фильтр ФОФС-17 «синяя лента». Затем проба осветляется путем осаждения коллоидных примесей и солей с помощью коагулянта FeCl3 в щелочной среде с последующим центрифугированием при 8-10 тыс.об/мин до исчезновения видимой опалесценции. Количественное определение индикаторов проводится по предварительно выполненной градуировочной зависимости (Патент РФ №2301409 «Способ определения количественного содержания индикаторов в пластовых водах», дата приоритета: 01.08.2005).
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является Патент РФ №2478948 «Способ пробоподготовки пробы пластовой воды для газохроматографического анализа изопропанола» (дата приоритета: 07.07.2011), включающий отделение пробы пластовой воды от нефти в делительной воронке, фильтрование через бумажный фильтр «синяя лента» и осветление путем коагуляции с FeCl3 в щелочной среде. Затем центрифугирование пробы при 8-10 тыс.об/мин до исчезновения видимой опалесценции. Осветленную пробу смешивают с гексаном. Отобранный после разделения водный слой переносят в герметичную стеклянную емкость с резиновой мембраной и термостатируют. Затем проводят анализ равновесной паровой фазы газохроматографическим методом. Количественное определение индикаторов проводят по предварительно выполненной градуировочной зависимости.
Недостатком предложенного способа является значительное снижение экспрессности анализа и недостаточная степень извлечения летучих неполярных компонентов нефти, растворенных в пластовой воде при использовании жидкостной экстракции в сравнении с твердофазной.
Задачей настоящего изобретения является разработка простого, высокочувствительного, селективного способа количественного определения изопропанола, пропанола и трет-бутанола в пластовых водах при их совместном присутствии, который позволит значительно снизить мешающее влияние летучих неполярных веществ, содержащихся в пластовой воде, и увеличить чувствительность и точность последующего анализа.
Эта задача решается за счет использования на стадии пробоподготовки неудерживающей твердофазной экстракции, которая позволяет устранить влияние неполярных органических компонентов пластовой воды, и добавки в очищенную пластовую воду высаливателя, позволяющего увеличить чувствительность и точность анализа. Количественное определение спиртов проводят по предварительно построенной градуировочной зависимости.
При решении поставленной задачи создается технический результат, заключающийся в практически полном устранении летучих неполярных веществ, содержащихся в пластовой воде и мешающих газохроматографическому определению пропанола, изопропанола и трет-бутанола, путем их сорбции на гидрофобизированном силикагеле с привитыми октильными группами и увеличении чувствительности количественного анализа при использовании высаливающего агента.
Способ осуществляется следующим образом. Пробу пластовой воды отделяют от нефти, очищают от механических примесей фильтрованием через бумажный фильтр «белая лента», осветляют фильтрацией через мембранный фильтр. Затем очищенную пробу пластовой воды пропускают через гидрофобизированный силикагель с привитыми октильными группами, на котором сорбируются легколетучие неполярные соединения. Аликвоту элюата объемом 5 см3 помещают в герметичную стеклянную емкость с резиновой мембраной и добавляют сухой хлорид натрия до получения насыщенного раствора, что приводит к повышению константы распределения, а следовательно, к увеличению чувствительности на 10-30%. Емкость выдерживают в термостате при температуре 70°С в течение 10 минут. Затем газоплотным шприцом отбирают 1 см3 равновесной паровой фазы и дозируют в инжектор газового хроматографа для анализа. Количественное определение отдельных индикаторов проводят по предварительно построенной градуировке на пластовой воде, не содержащей индикаторы.
Предлагаемый способ выполняли на газовом хроматографе GС-2010 Plus фирмы «Shimadzu» (Япония) с пламенно-ионизационным детектором (ПИД), оснащенном кварцевой капиллярной хроматографической колонкой Rtx R-5 длиной 30 м и внутренним диаметром 0,32 мм с нанесенной жидкой 95%-ной метилсилоксановой и 5%-ной фенилсилоксановой фазой и толщиной пленки неподвижной фазы 0,5 мкм фирмы «Restek» (США). Обработку данных проводили с использованием системы сбора и обработки данных GCSolution.
Начальная температура термостата колонки (55,0±1,0) °С; время выдерживания при начальной температуре (2,0±0,1) мин; конечная температура термостата колонки (250,0±1,0) ºС; температурный градиент термостата (20,0±0,1) ºС/мин; время выдерживания при конечной температуре (3,0±0,1) мин; объемная скорость газа-носителя через колонку (1,2±0,01)°см3/мин.
Экспериментальную оценку выполнения предлагаемого способа газохроматографического определения концентрации пропанола, изопропанола и трет-бутанола в пластовой воде проводили предлагаемым и известным способами. Полученные смеси анализировали на газовом хроматографе не менее 5 раз и определяли среднее значение содержания индикаторов в пробе (мг/см3). Для количественного определения содержания отдельных индикаторов в анализируемой смеси известным способом использовали градуировочные зависимости вида:
y=a∙x+b (1)
где x - сигнал хроматографа;
y - концентрация исследуемого индикатора Ci, мг/см3;
а и b - коэффициенты градуировочной зависимости.
Содержание индикаторов в пробах вычисляют по предварительно построенным градуировочным графикам или по уравнениям прямых, соответствующих прямолинейным участкам градуировочных графиков (таблица 1). Результаты количественного определения индикаторов в пластовой воде без применения высаливающего агента и с ним представлены в таблице 2.
Градуировочные растворы готовят в герметичных стеклянных емкостях с резиновой мембраной с использованием пластовой воды, не содержащей спирты, и добавляют сухой хлорид натрия. Емкости выдерживают в термостате при температуре 70 °С в течение 10 минут. Затем газоплотным шприцом отбирают 1 см3 равновесной паровой фазы и дозируют в инжектор газового хроматографа. Результаты градуировки приборов для каждого индикатора в рабочем диапазоне измерения представлены в таблице 1.
Относительную погрешность определения концентрации i-го индикатора рассчитывали по уравнению:
Figure 00000001
, (2)
где Сисх – концентрация индикатора в пластовой воде, мг/см3;
Сi – измеренная концентрация индикатора в пластовой воде, мг/см3.
Таблица 1 - Результаты градуировки приборов для спиртов

п/п
Наименование индикатора Уравнения градуировочной зависимости Линейный диапазон измерения концентраций, мг/см3
1 Изопропанол y = 4,079⋅10-1⋅х –2,53 1·10-3 – 1,0
2 Пропанол y = 8,166⋅10-2⋅х–2,540⋅10-3 1·10-3 – 1,0
3 Трет-бутанол у = 8,074⋅10-2⋅х – 2,21 5·10-2 - 1,0
Таблица 2 - Результаты количественного определения спиртов в пластовой воде
Анализируемый индикатор Сисх,
мг/см3
Известный способ Предлагаемый способ
Среднее значение содержания индикатора (без высаливателя) Сi, мг/см3 Относительная погрешность δ, % Среднее значение содержания индикатора (с высаливателем) Сi, мг/см3 Относительная погрешность δ, %
Пропанол 5·10-3 3,6·10-3 28,04 4,3·10-3 14,16
Изопропанол 3,5·10-3 29,51 4,5·10-3 10,01
Трет-бутанол 3,8·10-3 24,83 4,5·10-3 9,95
Пропанол 1·10-2 7,4·10-3 26,00 8,7·10-3 13,4
Изопропанол 8,6·10-3 14,61 1,09·10-2 9,0
Трет-бутанол 7,7·10-3 23,47 9,2·10-3 8,91
Пропанол 1·10-1 8,2·10-2 18,0 9,4·10-2 6,0
Изопропанол 8,7·10-2 13,38 1,04·10-1 4,71
Трет-бутанол 8,1·10-2 19,94 1,05·10-1 4,92
Пропанол 1,00 0,89 11,01 0,96 4,08
Изопропанол 0,89 10,93 0,996 1,29
Трет-бутанол 0,86 14,12 0,998 0,76
Как видно из данных, приведенных в таблице 2, предлагаемый способ обеспечивает повышение чувствительности и селективности определения концентраций пропанола, изопропанола и трет-бутанола в пластовых водах анализа по сравнению с известными способами (Патент РФ №2478948 «Способ пробоподготовки пробы пластовой воды для газохроматографического анализа изопропанола», дата приоритета: 07.07.2011).
Использование предлагаемого способа анализа пропанола, изопропанола и трет-бутанола в пластовой воде методом газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием позволяет повысить экспрессность, чувствительность и селективность количественного определения пропанола, изопропанола и трет-бутанола в пластовой воде.

Claims (1)

  1. Способ количественного определения изопропанола, пропанола и трет-бутанола в пластовой воде, в котором исследуемую пробу отделяют от нефти, очищают от механических примесей фильтрованием через бумажный фильтр «белая лента» и осветляют фильтрацией через мембранный фильтр, отличающийся тем, что очищенную пробу пластовой воды пропускают через гидрофобизированный силикагель с привитыми октадецильными группами, удаляя мешающие анализу летучие неполярные соединения, а в элюат добавляют высаливатель, позволяющий увеличить чувствительность, и проводят анализ паровой фазы методом газовой хроматографии по предварительно построенной градуировочной зависимости.
RU2018139451A 2018-11-08 2018-11-08 Способ количественного определения изопропанола, пропанола и трет-бутанола в пластовой воде RU2692105C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018139451A RU2692105C1 (ru) 2018-11-08 2018-11-08 Способ количественного определения изопропанола, пропанола и трет-бутанола в пластовой воде

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018139451A RU2692105C1 (ru) 2018-11-08 2018-11-08 Способ количественного определения изопропанола, пропанола и трет-бутанола в пластовой воде

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2692105C1 true RU2692105C1 (ru) 2019-06-21

Family

ID=67038064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018139451A RU2692105C1 (ru) 2018-11-08 2018-11-08 Способ количественного определения изопропанола, пропанола и трет-бутанола в пластовой воде

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2692105C1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2478948C2 (ru) * 2011-07-07 2013-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет" Способ подготовки пробы пластовой воды для газохроматографического анализа изопропанола
WO2014166542A1 (en) * 2013-04-11 2014-10-16 Swan Analytische Instrumente Ag Method for the determination of film-forming amines
RU2595810C1 (ru) * 2015-06-11 2016-08-27 Ооо "Мантсгео" Способ количественного определения группы флуоресцентных и ионных индикаторов в пластовой воде при их совместном присутствии

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2478948C2 (ru) * 2011-07-07 2013-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет" Способ подготовки пробы пластовой воды для газохроматографического анализа изопропанола
WO2014166542A1 (en) * 2013-04-11 2014-10-16 Swan Analytische Instrumente Ag Method for the determination of film-forming amines
RU2595810C1 (ru) * 2015-06-11 2016-08-27 Ооо "Мантсгео" Способ количественного определения группы флуоресцентных и ионных индикаторов в пластовой воде при их совместном присутствии

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МУК 4.1.3170-14, утв. 16.06.2014. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Uehlein et al. The Arabidopsis aquaporin PIP1; 2 rules cellular CO2 uptake
Merrills A semiautomatic method for determination of catecholamines
Ammann et al. Intracellular neutral carrier-based Ca 2+ microelectrode with subnanomolar detection limit
Guo et al. Determination of six phthalic acid esters in orange juice packaged by PVC bottle using SPE and HPLC-UV: Application to the migration study
Mori Automated measurement of catecholamines in urine, plasma and tissue homogenates by high-performance liquid chromatography with fluorometric detection
Tafurt-Cardona et al. In situ selective determination of methylmercury in river water by diffusive gradient in thin films technique (DGT) using baker's yeast (Saccharomyces cerevisiae) immobilized in agarose gel as binding phase
Wurita et al. Sensitive determination of ethylene glycol, propylene glycol and diethylene glycol in human whole blood by isotope dilution gas chromatography–mass spectrometry, and the presence of appreciable amounts of the glycols in blood of healthy subjects
Nozal et al. In‐line liquid‐phase microextraction for selective enrichment and direct electrophoretic analysis of acidic drugs
Gill et al. Analysis of barbiturates in blood by high-performance liquid chromatography
RU2425380C1 (ru) Способ количественного определения диметилтерефталата в моче методом жидкостной хроматографии
Ito et al. Simultaneous determination of paraquat and diquat in human tissues by high-performance liquid chromatography
RU2692105C1 (ru) Способ количественного определения изопропанола, пропанола и трет-бутанола в пластовой воде
Takeda et al. Rapid and highly sensitive determination of low-molecular-weight carbonyl compounds in drinking water and natural water by preconcentration HPLC with 2, 4-dinitrophenylhydrazine
Danchana et al. Spectrophotometric determination of bromide in water using the multisyringe flow injection analysis technique coupled to a gas-diffusion unit
Kaplan et al. Effects of phlorizin on net chloride movements across the valinomycin-treated erythrocyte membrane
RU2374639C1 (ru) Способ определения железа (ii)
Kato et al. Rapid Determination of Sub-ppm Heavy Metals in the Solution State via Portable X-ray Fluorescence Spectrometry Based on Homogeneous Liquid–Liquid Extraction in a Ternary Component System
Zachariadis et al. Effect of sample matrix on sensitivity of mercury and methylmercury quantitation in human urine, saliva, and serum using GC‐MS
Zhang et al. Determination of trace nitrites and nitrates in human urine and plasma by field-amplified sample stacking open-tubular capillary electrochromatography in a nano-latex coated capillary
Fischer et al. Determination of UV-327 and its metabolites in human urine using dispersive liquid-liquid microextraction and gas chromatography-tandem mass spectrometry
RU2762994C1 (ru) Количественный анализ композиции индикаторов для геофизических исследований в пластовой воде при их совместном присутствии
RU2595810C1 (ru) Способ количественного определения группы флуоресцентных и ионных индикаторов в пластовой воде при их совместном присутствии
Levin et al. Identification of volatile organic compounds by retention times and ion mobility spectra
Bartolomé et al. Determination of trace levels of dinitrophenolic compounds by microporous membrane liquid–liquid extraction in environmental water samples
Hakuta et al. Vapor-liquid equilibria of some pollutants in aqueous and saline solutions Part I: experimental results