Determination of hydrogen and carbon contents in crude oil and petroleum fractions by NMR spectroscopy
Joint Authors
Kazim, Muhammad A.
Wolny, R. A.
al-Duwayhi, Abd Allah S.
al-Hajiri, E. A.
al-Ghamidi, M. A.
Source
The Arabian Journal for Science and Engineering. Section A, Science
Issue
Vol. 28, Issue 2A (31 Jul. 2003), pp.147-162, 16 p.
Publisher
King Fahd University of Petroleum and Minerals
Publication Date
2003-07-31
Country of Publication
Saudi Arabia
No. of Pages
16
Main Subjects
Topics
Abstract AR
تم – في هذا البحث – تطوير طرق مطيافية الرنين النووي المغناطيسي للبروتين و للكربون (ك 13) لتعيين محتويات الكربون و الهيدروجين في المنتجات البترولية, و طبقات هذه الطرق على نطاق واسع على البترول المستخرج, كما تم استعمال مصدر قياسي س (تراي, سيثيلين) ميثان في هذه الطرق لتحسين أداء الاستخدامات الاستهلاكية.
و هذه الطرق مهمة لحساب وزن الكتلة و استهلاك الهيدروجين في خطة دراسات المصنع.
و على عكس الطريقة القياسية ASTMD5291 للاستهلاك فإن طريقة الرنين النووي المغناطيسي تسمح بقياس محتويات الكربون و الهيدروجين في المقطرات ذات درجة الغليان المنخفضة, و تلك المحتوية على هيدروجين مخفض مثل 1% فإن طرق الرنين النووي المغناطيسي تستطيع أيضا تعيين الهيدروجينات العطرية و الأليفاتية و الكربون في عينة زيت بدون اختبارات إضافية. إن الدقة و الضبط بطرق الرنين النووي المغناطيسي و المطورة حديثا قد قورنت بتلك الطرق الخاصة بطريقة ASTMD5291, و طرق الاحتراق, و باستخدام طريقة الرنين النووي المغناطيسي للبروتون التي عينت في مركبات 15 نموذج و 68 مقطرات بترولية بالنسبة للدوديكان و الهيدروجين و التي يعنت بوساطة الطرق الجارية الحديثة, فهي ضرورية و تقترب من القيمة النظرية.
إن معظم مركبات النماذج الأربعة عشرة تعطي مكونات الهيدروجين بين ±2% من القيمة النظرية عند استخدام طرق الرنين النووي المغناطيسي البروتوني و ± 10% من القيمة بوساطة طريقة ASTM و تظهر الطريقتان اتفاقا خلال ± 5% لثمانية و أربعين من ثمانية و ستين مقطرات بترولية. و قد عينت محتويات الكربون باستخدام ك 13 الرنين النووي المغناطيسي لأربع مركبات متواجدة و ثلاث مقطرات بترول خام هي دوديكان, و بريستان, و هكساديكان, و ديكاهيدرونفثالين.
و مقطرات البترول العربي الخفيف التي استخدمت في هذه التجارب هي 550 – 700 ف و 700 – 1000 ف و قطفات قاع برج التفريغ الهوائي و فحص بي ديوكسان كمرشح محتمل كمقياس داخلي و لم تقدم نتائج مرضية.
هذا و قد أعطت طريقة ASTM نتائج مشابهة, و ذلك عند تحديد محتويات الكربون في المركبات النموذجية و مقطرات الزيت الخام.
Abstract EN
Proton and carbon-13 NMR spectroscopic methods were developed for determining hydrogen and carbon contents in petroleum products.
These methods are applicable to a wide range of petroleum streams.
A new reference standard, bis(trimethylsilyl)methane, BTMSM, is introduced for both proton and carbon-13 NMR for the first time, which offers several advantages over those customarily employed.
These methods are important for the calculation of the mass balance and hydrogen consumption in pilot plant studies.
Unlike the ASTM D-5291combustion method, the NMR methods also allow for the measurement of hydrogen and carbon content in low-boiling fractions and those containing hydrogen as low as 1%.
The NMR methods can also determine aromatic and aliphatic hydrogens and carbons in a given sample without additional experimentation.
The precision and accuracy of the newly developed NMR methods are compared with those of currently employed ASTM D-5291 combustion method.
Using the proton NMR method, hydrogen content was determined in fifteen model compounds and sixty-eight petroleum fractions.
The NMR and ASTM methods show an agreement within ±5% for 48 out of a total number of 68 oil fractions.
Using carbon-13 NMR, the carbon content was determined for four representative compounds and three fractions of crude oil.
Both carbon-13 NMR and ASTM methods give comparable carbon content in model compounds and crude oil fractions.
American Psychological Association (APA)
Kazim, Muhammad A.& Wolny, R. A.& al-Duwayhi, Abd Allah S.& al-Hajiri, E. A.& al-Ghamidi, M. A.. 2003. Determination of hydrogen and carbon contents in crude oil and petroleum fractions by NMR spectroscopy. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section A, Science،Vol. 28, no. 2A, pp.147-162.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-359873
Modern Language Association (MLA)
Kazim, Muhammad A.…[et al.]. Determination of hydrogen and carbon contents in crude oil and petroleum fractions by NMR spectroscopy. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section A, Science Vol. 28, no. 2A (Jul. 2003), pp.147-162.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-359873
American Medical Association (AMA)
Kazim, Muhammad A.& Wolny, R. A.& al-Duwayhi, Abd Allah S.& al-Hajiri, E. A.& al-Ghamidi, M. A.. Determination of hydrogen and carbon contents in crude oil and petroleum fractions by NMR spectroscopy. The Arabian Journal for Science and Engineering. Section A, Science. 2003. Vol. 28, no. 2A, pp.147-162.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-359873
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references : p. 162
Record ID
BIM-359873
