Аппаратурное оформление процесса

Газовая хроматография — наиболее разработанный в аппаратурном оформлении хроматографический метод. Прибор для газохроматографического разделения и получения хроматограммы называется газовым хроматографом. Она состоит из газового баллона, содержащего подвижную инертную фазу (газ-носитель), чаще всего гелий, азот, аргон и др. С помощью редуктора, уменьшающего давление газа до необходимого, газ-носитель поступает в колонку, представляющую собой трубку, заполненную сорбентом или другим хроматографическим материалом, играющим роль неподвижной фазы.

Газноситель подается из баллона под определенным постоянным давлением, которое устанавливается при помощи специальных клапанов. Скорость потока в зависимости от размера колонки, как правило, составляет 20—50 мл •мин'1. Пробу перед вводом в колонку дозируют, Жидкие пробы вводят специальными инжекционными шприцами (0,5—20 мкл) в поток газа-носителя (в испаритель) через мембрану из силиконовой самоуплотняющейся резины. Для введения твердых проб используют специальные приспособления. Проба должна испаряться практически мгновенно, иначе пики на хроматограмме расширяются и точность анализа снижается.

Поэтому дозирующее устройство хроматографа снабжено нагревателем, что позволяет поддерживать температуру дозатора примерно на 50°С выше, чем температура колонки.

Применяют разделительные колонки двух типов: в ~80% случаев спиральные, или насадочные (набивные), а также капиллярные. Спиральные колонки диаметром 2—6 мм и длиной 0,5—20 м изготавливают из боросиликатного стекла, тефлона или металла. В колонки помещают стационарную фазу: в газоадсорбционной хроматографии это адсорбент, а в газожидкостной хроматографии — носитель с тонким слоем жидкой фазы. Правильно подготовленную колонку можно использовать для нескольких сотен определений. Капиллярные колонки разделяют по способу фиксации неподвижной фазы на два типа: колонки с тонкой пленкой неподвижной жидкой фазы (0,01—1 мкм) непосредственно на внутренней поверхности капилляров и тонкослойные колонки, на внутреннюю поверхность которых нанесен пористый слой (5—10 мкм) твердого вещества, выполняющего функцию сорбента или носителя неподвижной жидкой фазы. Капиллярные колонки изготавливают из различных материалов - нержавеющей стали, меди, дедерона, стекла; диаметр капилляров 0,2—0,5 мм, длина от 10 до 100 м.

Температура колонок определяется главным образом летучестью пробы и может изменяться в пределах от - 1960С (температура кипения жидкого азота) до 3500 С. Температуру колонки контролируют с точностью до нескольких десятых градуса и поддерживают постоянной с помощью термостата.

Прибор дает возможность в процессе хроматографирования повышать температуру с постоянной скоростью (линейное программирование температуры).

Для непрерывного измерения концентрации разделяемых веществ в газе-носителе в комплекс газового хроматографа входит несколько различных детекторов. Детектор по теплопроводности (катарометр). Универсальный детектор наиболее широко используется в ГХ. В полость металлического блока помещена спираль из металла с высоким термическим сопротивлением (Pt, W, их сплавы). Через спираль проходит постоянный ток, в результате чего она нагревается. Если спираль обмывает чистый газноситель, спираль теряет постоянное количество теплоты и ее температура постоянна. Если состав газа-носителя содержит примеси, то меняется теплопроводность газа и соответственно температура спирали. Это приводит к изменению сопротивления нити, которое измеряют с помощью моста Уитстона. Сравнительный поток газа-носителя омывает нити ячеек R1 и R2 а газ, поступающий из/колонки, омывает нити измерительных ячеек С1 и С2. Если у четырех нитей одинаковая температура (одинаковое сопротивление), мост находится в равновесии. При изменении состава газа, выходящего из колонки, сопротивление нитей ячеек С1 и С2 меняется, равновесие нарушается и генерируется выходной сигнал.

На чувствительность катарометра сильно влияет теплопроводность газа-носителя, поэтому нужно использовать газы-носители с максимально возможной теплопроводностью, например гелий или водород.

Детектор электронного захвата представляет собой ячейку с двумя электродами (ионизационная камера), в которую поступает газ-носитель, прошедший через хроматографическую колонку (рис. 8). В камере он облучается постоянным потоком (-электронов, поскольку один из электродов изготовлен из материала, являющегося источником излучения (63Ni, 3Н, 226Ra). Наиболее удобный источник излучения — титановая фольга, содержащая адсорбированный тритий. В детекторе происходит реакция свободных электронов с молекулами определенных типов с образованием стабильных анионов: АВ + е = АВ- ± энергия, АВ+е=А + В- ± энергия.

В ионизованном газе-носителе (N2, Не) в качестве отрицательно заряженных частиц присутствуют только электроны. В присутствии соединения, которое может захватывать электроны, ионизационный ток детектора уменьшается. Этот детектор дает отклик на соединения, содержащие галогены, фосфор, серу, нитраты, свинец, кислород; на большинство углеводородов он не реагирует.

Пламенно - ионизационный детектор (ПИД). Выходящий из колонки газ смешивается с водородом и поступает в форсунку горелки детектора. Образующиеся в пламени ионизованные частицы заполняют межэлектродное пространство, в результате чего сопротивление снижается, ток резко усиливается. Стабильность и чувствительность ПИД зависит от подходящего выбора скорости потока всех используемых газов (газ- носитель ~30—50 мл/мин, H2 ~30 мл/мин, воздух ~300—500 мл/мин). ПИД реагирует практически на все соединения, кроме Н2, инертных газов, О2, N2, оксидов азота, серы, углерода, а также воды. Этот детектор имеет широкую область линейного отклика (6—7 порядков), поэтому он наиболее пригоден при определении следов.

Области применения газовой хроматографии

Метод ГХ — один из самых современных методов многокомпонентного анализа, его отличительные черты — экспрессность, высокая точность, чувствительность, автоматизация. Метод позволяет решить многие аналитические проблемы. Количественный ГХ анализ можно рассматривать как самостоятельный аналитический метод, более эффективный при разделении веществ, относящихся к одному и тому же классу (углеводороды, органические кислоты, спирты и т.д.). Этот метод незаменим в нефтехимии (бензины содержат сотни соединений, а керосины и масла — тысячи), его используют при определении пестицидов, удобрений, лекарственных препаратов, витаминов, наркотиков и др. При анализе сложных многокомпонентных смесей успешно применяют метод капиллярной хроматографии, поскольку число теоретических тарелок для 100 м колонки достигает (2—3)*105.

Возможности метода ГХ существенно расширяются при использовании реакционной газовой хроматографии (РГХ),вследствие того что многие нелетучие, термонеустойчивые или агрессивные вещества непосредственно перед введением в хроматографическую колонку могут быть переведены с помощью химических реакций в другие — более летучие и устойчивые. Химические превращения осуществляют чаще на входе в хроматографическую колонку, иногда в самой колонке или на выходе из нее перед детектором. Значительно удобнее проводить превращения вне хроматографа. Недостатки метода РГХ связаны с появлением новых источников ошибок и возрастанием времени анализа. Реакционную хроматографию часто используют при определении содержания микроколичеств воды. Вода реагирует с гидридами металлов, с карбидом кальция или металлическим натрием и др., продукты реакции (водород, ацетилен) детектируются с высокой чувствительностью пламенно-ионизационным детектором. К парам воды этот детектор малочувствителен.

Широко применяют химические превращения в анализе термически неустойчивых биологических смесей.

Обычно анализируют производные аминокислот, жирных кислот С10—C20,сахаров, стероидов. Для изучения высокомолекулярных соединений (олигомеры, полимеры, каучуки смолы и т.д.) по продуктам их разложения

используют пиролизную хроматографию. В этом методе испарение пробы заменяют пиролизом. Карбонаты металлов можно проанализировать по выделяющемуся диоксиду углеродапри обработке их кислотами.

Методом газовой хроматографии можно определять металлы, переводя их в летучие хелаты. Особенно пригодны для хроматографирования хелаты 2-, 3- и 4-валентных металлов с (-дикетонами. Лучшие хроматографические свойства проявляют (-дикетонаты Be(II), Al(III), Sc(III), V(III), Cr(III). Газовая хроматография хелатов может конкурировать с другими инструментальными методами анализа.

ГХ используют также в препаративных целях для очистки химических препаратов, выделения индивидуальных веществ из смесей. Метод широко применяют в физико-химических исследованиях: для определения свойств адсорбентов, термодинамических характеристик адсорбции и теплот адсорбции, величин поверхности твердых тел, а также констант равновесия, коэффициентов активности и др. При помощи газового хроматографа, установленного на космической станции "Венера-12", был определен состав атмосферы Венеры. Газовые хроматографы устанавливают в жилых отсеках космических кораблей: организм человека выделяет много вредных веществ, и их накопление может привести к большим неприятностям. При превышении допустимых норм вредных веществ автоматическая система хроматографа дает команду прибору, который очищает воздух. Термически лабильные вещества с низкой летучестью можно анализировать методом сверхкритической флюидной хроматографии (разновидность ГХ). В этом методе в качестве подвижной фазы используют вещества в сверхкритическом состоянии при высоких давлении и температуре. Это могут быть диоксид углерода, н-пентан, изо-пропанол, диэтиловый эфир и др. Чаще применяют диоксид углерода, который легче перевести в сверхкритическое состояние, он нетоксичен, не воспламеняется, является дешевым продуктом. Преимущество этого метода, по сравнению с методами ГХ и ВЭЖХ, — экспрессность, обусловленная тем, что вязкость фаз в сверхкритическом состоянии мала, скорость потока подвижной фазы высокая и время удерживания компонентов пробы сокращается более чем в 10 раз.

Хроматография

Разделение сложных смесей хроматографическим способом основано главным образом на различной сорбируемости компонентов смеси. Немаловажное значение имеют также различия в растворимости, диффузии и других физико-химических свойствах. При хроматографировании так называемая подвижная фаза, содержащая анализируемую пробу, перемещается через неподвижную фазу. При этом акты сорбция – десорбция многократно повторяются, что является характерной особенностью хроматографического процесса и в значительной степени обуславливает эффективность тонких хроматографических разделений.

Классификация хроматографических методов по агрегатному состоянию фаз

Неподвижная фаза	Жидкая	Газообразная
Твердая	Адсорбционная, ионообменная, осадочная хроматография	Адсорбционная хроматография
Жидкая	Жидкостная распределительная хроматография	Газожидкостная распределительная хроматография

По методике проведения хроматографического эксперимента различают следующие основные виды хроматографии: Фронтальную, проявительную и вытеснительную.

Масс – спектральный анализ

Масс – спектральные методы анализа основаны на способности газообразных ионов разделяться в магнитном поле в зависимости от массы, точнее в зависимости от отношения m/e, если m - масса, а e- заряд иона. Относительные количества ионов каждого сорта измеряются детектором. Таким образом, конструкция прибора для масс – спектрального анализа должна включать три основных узла – источник ионов, анализатор и детектор.

Рентген - флюоресцентная спектрометрия

Длина волны характеристического рентгеновского излучения однозначно связана с элементным составом. Следовательно, длины волн различных характеристических рентгеновских лучей, полученных на сложном материале, покажут, из каких элементов этот материал состоит. Интенсивность характеристических волн является сложной функцией соотношений соответствующих элементов, а также типа и количества сопутствующих элементов. Определив эти соотношения, можно использовать полученное на материале рентгеновское излучение для определения соотношений различных элементов в веществе.

Рентген – флюоресцентный анализ (определяет общий элементный состав).

Рентгеновский микроанализ (используется для определения элементов в образце).

Сканирующий электронный микроскоп

Используется аналогично обычному оптическому микроскопу и получаемые с их помощью изображения часто похожи. В то же время СЭМ может обеспечивать изображения в очень большом интервале полезного увеличения, одновременно обладая существенно большой по сравнению с оптическим микроскопом глубиной резкости.

Сигналы, получаемые в образце при сканировании электронным пучком

Сигнал	Энергетические границы сигнала	Глубина эмиссии	Получаемая информация
Характеристическое рентгеновское излучение	В зависимости от величины Z элементов в образце	1-3 мкм	Рентгеновские спектры, количественный анализ, изображения распределения элементов
Непрерывное рентгеновское излучение	От нуля до энергии электронов в пучке	1 – 3 мкм	«Шум» или налагающий сигнал
Электроны обратного рассеяния	От нуля до энергии электронов в пучке	Около 10 нм	Топографическое изображение с высоким разрешением; канальные изображения
Вторичные электроны	0 – 50 эВ	10 – нм	Топографическое изображение с высоким разрешением
Поглощенные электроны	------	--------	Контрастность материала, т.е. топографическое изображение с высоким контрастом, но низким разрешением
Катодолюминесценция	1,0 – 3,1 эВ	Различная	Распознавание фаз, содержания в образце малых примесей
Проходящие электроны	Энергия первичных электронов	Очень тонкие образцы	Изображение в проходящем излучении

Термический анализ

Общий термин, использованный для группы взаимосвязанных методов, позволяющих измерять изменение некоторого физического показателя – массы образца, линейных размеров, магнитной проницаемости или электропроводности при изменении температуры.

Методики термического анализа: дифференциальный термический анализ (определяется разность температур между неизвестным образцом и инертным материалом образца сравнения, нагреваемыми или охлаждаемыми с одинаковой скоростью); термогравиметрический анализ (измеряются изменения массы образца при его нагревании с постоянной скоростью в контролируемой атмосфере)

Инфракрасная спектроскопия

При облучении вещества в инфракрасном диапазоне он даст характеристический спектр, содержащий информацию относительно межатомных связей. Поглощение или отражение веществом инфракрасного излучения приводит к изменению колебательной энергии, составляющих его молекул. Инфракрасный спектр можно получить при поглощении, отражении или испускании соответствующего излучения.

Тема «Технологии отбора и обработки проб минерального и химического сырья»

Лекция «Правила отбора проб. Минимальная масса пробы. Метод конуса и квартования»

1. Пробы и образцы товаров, находящихся под таможенным контролем, могут быть взяты:

- таможенными органами Российской Федерации по своей инициативе либо по инициативе лиц, обладающих полномочиями в отношении товаров;

- другими государственными органами, осуществляющими контрольные функции на таможенной границе Российской Федерации по разрешению соответствующих таможенных органов Российской Федерации;

- непосредственно лицами, обладающими полномочиями в отношении товаров, и их представителями по разрешению таможенных органов Российской Федерации.

2. В том случае, если пробы и образцы товаров берутся по инициативе таможенных органов, соответствующее должностное лицо таможенного органа обязано известить лицо, обладающее полномочиями в отношении товара (владельца, перевозчика и др.), о времени и порядке взятия проб и образцов товаров с указанием количества изымаемого товара, используемого в качестве проб и образцов.

Количество товара (в массе, объеме и т.д.), необходимое для приготовления пробы с учетом последующего разделения ее на три равные части: аналитическую, контрольную и эталонную пробы – определяется оптимальным количеством вещества, достаточным для проведения анализа с учетом возможных контрольных проверок.

Взятие проб и образцов товаров производится должностными лицами таможенных органов в присутствии лица, обладающего полномочиями в отношении товара, и понятых, а в случае необходимости с участием специалистов, в том числе, из числа сотрудников таможенных лабораторий.

Лицо, обладающее полномочиями в отношении товара, обязано оказывать таможенным органам содействие при взятии проб и образцов товаров, нести расходы по распаковке, взвешиванию, измерению и производству любых других технологических операций.

Взятие проб и образцов товара оформляется актом. Копия или второй экземпляр этого акта вручается или высылается лицу, обладающему полномочиями в отношении товара.

В случае отсутствия лица, обладающего полномочиями в отношении товара, или его представителя, а также при их отказе содействовать таможенным органам последние имеют право отложить процедуру взятия проб и образцов товаров на срок до десяти дней.

При обстоятельствах, не терпящих отлагательства, а также в случае неявки в течение установленного срока лица, обладающего полномочиями в отношении товара, или его представителя таможенные органы имеют право провести взятие проб и образцов товара в присутствии понятых с использованием, при необходимости, кино-, фото- и видеозаписывающей аппаратуры. Эта процедура взятия проб и образцов имеет такую же юридическую силу и влечет такие же правовые последствия, как если бы

она проводилась в присутствии лица, обладающего полномочиями в отношении товара, или его представителя.

3. Взятие проб и образцов товаров другими государственными органами Российской Федерации, осуществляющими контрольные функции на таможенной границе Российской Федерации, проводится должностными лицами этих органов с разрешения соответствующих таможенных органов Российской Федерации и в присутствии должностных лиц таможенных органов и лиц, обладающих полномочиями в отношении товара, или их представителей. Письменное обращение таких государственных органов в таможенные органы Российской Федерации в этих случаях должны содержать:

- наименование и адрес государственного органа, фамилию, имя, отчество и должность лица, подписавшего обращение;

- основание для взятия проб и образцов товаров;

- местонахождение товара;

- сведения о товаре, в том числе указанные в товаросопроводительных документах;

- идентификационные сведения о транспортных средствах, в которых загружены товары, подлежащие исследованию;

- прочие сведения, необходимые для взятия проб и образцов товаров;

- обязательство немедленного представления в таможенные органы результатов исследования взятых ими проб и образцов товаров после производства такового.

Экземпляр акта взятия проб и образцов товаров, составленного должностным лицом государственных органов Российской Федерации, осуществляющих контрольные функции на таможенной границе Российской Федерации, направляется в соответствующий таможенный орган, в зоне деятельности которого было произведено взятие проб и образцов.

Все расходы, издержки и риск случайной гибели или порчи товара при таком взятии проб и образцов товара относится за счет государственных органов, производивших взятие проб и образцов.

4. Пробы и образцы товара для целей таможенного оформления могут быть взяты таможенными органами Российской Федерации по заявлению лиц, обладающих полномочиями в отношении товара, только в случаях, если такая операция вызывается необходимостью и не связана с необоснованным задержанием выпуска товаров.

Такое взятие производится в присутствии представителя организации или лица, обладающего полномочиями в отношении товара, или его представителя при наличии письменного заявления, содержащего следующие данные:

- наименование и юридический адрес организации - заявителя, фамилия, имя, отчество и адрес заявителя;

- местонахождение товара;

- основание для взятия проб и образцов товаров;

- сведения о товаре, в том числе указанные в товаросопроводительных документах;

- данные для идентификации транспортных средств, на которых находятся подлежащие исследованию товары;

- прочие сведения, необходимые для взятия проб и образцов товаров;

- обязательство немедленного представления в таможенный орган результатов исследований проб и образцов после производства такового за исключением случаев, когда сами таможенные органы направляют эти пробы и образцы товаров на экспертные исследования.

Лицо, обладающее полномочиями в отношении товара, несет ответственность при таком взятии, а также обязано оплатить таможенному органу все расходы по взятию проб и образцов товаров, их хранению и транспортировке в таможенные лаборатории ФТС Российской Федерации, если последним назначено проведение экспертизы этих проб и образцов.

5. Пробы и образцы товара, взятые должностными лицами таможенных органов, снабжаются ярлыками, которые подписываются участниками взятия проб и образцов, и опечатываются.

6. Взятие проб и образцов товаров лицами, обладающими полномочиями в отношении товара, или их представителями может быть произведено в порядке и при наличии определенных условий, только с разрешения соответствующего таможенного органа Российской Федерации в присутствии должностного лица этого таможенного органа с немедленным представлением таможенному органу экземпляра акта о взятии проб и образцов, а после производства их исследований - результатов таковых.

Форма актов взятия проб и образцов и способ наложения на них ярлыков обеспечения сохранности предварительно согласуются лицами, обладающими полномочиями в отношении товаров, или их представителями с соответствующими таможенными органами Российской Федерации.

7. Другие государственные органы Российской Федерации, осуществляющие контрольные функции на таможенной границе Российской Федерации, а также лица, обладающие полномочиями в отношении товаров, в связи с взятием проб и образцов таких товаров, могут пользоваться услугами специалистов таможенной лаборатории. Такое привлечение возможно с согласия последней и оплаты таможенной лаборатории этими государственными органами или лицами стоимости таких услуг, согласно заключенному договору и с учетом расценок, установленных действующим законодательством или ФТС Российской Федерации, а также возмещения таможенной лаборатории иных расходов,

связанных с этой процедурой.

Специалисты таможенных лабораторий ФТС Российской Федерации оказывают помощь таможенным органам Российской Федерации во взятии проб и образцов товаров, если эта операция осуществляется по инициативе самих таможенных органов, бесплатно.

8. Ответственность за соблюдение правил техники безопасности при взятии проб и образцов, если их взятие производится должностным лицом таможенного органа Российской Федерации, возлагается на начальника этого таможенного органа.

Тема «Технология отбора проб нефтепродуктов и их обработка»

Лекция «Таможенная технология контроля качества нефти и нефтепродуктов. Отбор проб нефти из различных емкостей. Составление объединенной пробы»

Доля экспорта нефти в общем объеме экспорта России составляет 20%. Конъюнктура рынка нефти и нефтепродуктов свидетельствует о предпочтительности экспортных поставок не сырья, а конечной продукции нефти и нефтехимии с высокой степенью технологической обработки. Экономически развитые страны, не располагающие собственным значительным запасом нефти (Япония, германия), либо поддерживающие уровень её добычи на оптимальном уровне (США, Канада), перерабатывают собственную или закупленную нефть в объемах, сопоставимых или значительно превышающих российские. Эти объясняется тем, что после Второй мировой войны западные страны стали стремиться импортировать не готовые нефтепродукты, а сырую нефть и перерабатывать её на собственных предприятиях.

Характеристика нефти и способы её добычи.

Нефть – горючая маслянистая жидкость чаще темного цвета, реже светло-желтая или бесцветная, с характерным запахом. Представляет смесь жидких углеводов, в которых растворены газообразные и твердые углеводороды. В нефти в небольших количествах, содержатся серные, азотистые соединения, органические кислоты и минеральные примеси. В состав нефти входят парафиновые, нафтеновые, в меньшей степени ароматические углеводороды.

Плотность нефти колеблется в пределах от 0,73 до 1,05 г на см³. Нефть ниже 0,85 г на см³ считается легкой, от 0,85 до ,885 на см³ - средней, выше 0,885 г на см³ - тяжелой.

В зависимости от содержания серы нефть делят на малосернистую (0,6%), сернистую (0,61% - 1,8%), высокосернистую (> 1,8%).

Залегает нефть обычно в пористых породах (песках, песчаниках, известняках осадочного происхождения) на глубине – 1км 200 м до 2 км.

Нефтепромысел: современный способ добычи, естественно регулируемый фонтанный подъем нефти по скважине за счет внутреннего давления, подъем нефти с помощью нагнетания сжатого газа в скважину, компрессорный (нефтегазоносный), подъем нефти из скважины насосом (глубинно-насосный).

Подготовка нефти к транспортировке и подготовке заключается в дегазации, обезвоживании, обессоливании.

Поступающая на поверхность нефть, как правило, содержит газ, который называют попутным. На каждую тонну добытой нефти приходится от 10 до 1000 м³ попутного газа. Его отделяют от нефти на кратчайшем расстоянии от скважины в вертикальных емкостях (в так называемых трапах), оборудованных устройствами-отбойниками (для предотвращения уноса нефти с отходящими газами). Отделенный газ поступает в газо-сборочный коллектор, а нефть – в мерники, откуда насосом подается на нефтесборочный пункт, где подвергается обезвоживанию. Добываемую нефть почти всегда сопровождает пластовая (буровая) вода, в которой растворены различные соли, чаще всего хлориды и бикарбонаты Na, Mg, Ca. Содержание солей в пластовых водах может достигать 30%. При обезвоживании свободная вода отделяется от нефти, которая отстаивается, а образовавшуюся с нефти эмульсию разрушают следующими методами:

1. механическим (фильтрование, обработка ультразвуком);

2. термическим (температура);

3. электрическим (обработкой в электрическом поле переменного и постоянного тока);

4. химическим (обработка различными деэмульгаторами).

При обессоливании обезвоженную нефть вновь смешивают с пресной водой, и образовавшуюся эмульсию разрушают одним из выше перечисленных методов.

На практике чаще применяют способ термохимического отстаивания с обработкой эмульсии в электрическом поле. Установка этого типа носит название электрообессоливающей.

Нефть различных месторождений различается по химическому составу и товарным свойствам. Из некоторых видов можно получить без дополнительной обработки фракции бензина с удовлетворительными характеристиками, другие содержат в большом количестве компоненты ценных, низко застывающих смазочных масел.

Очень важная характеристика нефти – содержание в ней сернистых соединений. Технология переработки сернистой и высокосернистой нефти в корне отличается от переработки малосернистой.

Необходимо затратить большие средства на отчистку от серы нефтепродукта включая в схему нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) особые технологические процессы.

Обычно различные виды нефти, близкие по физико-химическим свойствам смешивают на промыслах и направляются на совместную переработку.

Иногда на товарно-сырьевых складах НПЗ различают, например, малосернистую нефть, поступающую на переработку из различных месторождений; каждая из них перерабатывается по своей схеме.

Методы переработки нефти.

Среди методов переработки нефти выделяют первичные процессы (атмосферно-вакуумная перегонка – углеводороды нефти не подвергаются химическим превращениям) и вторичные процессы (протекают химические реакции, приводящие к изменению структуры природных углеводородов, содержащихся в нефти).

При атмосферно-вакуумной перегонке на установках из нефти выделяют её составные части путем последовательного или одновременного их испарения, с последующим разделением паров на фракции основано на том, что различные углеводороды, входящие в состав кипят при различной температуре. В начале выкипают легкие углеводороды, входящие в состав бензина, затем более тяжелые компоненты реактивного топлива, осветительного или технического керосина.

Далее еще более высококипящие, из которых вырабатывают дизельное и печное бытовое топливо. Нефтяная фракция (tº кипения > 350ºC) называется мазутом или котельным топливом, из которого могут получить смазочные масла.

Остаток от вакуумной перегонки (tº кипения >500ºC) называют гудроном, этот высоковязкий продукт застывает при 30-40ºC, используется как сырье для получения битума и высоковязких масел.

На различных заводах (и даже на одном и том же), но на различных перегонных устройствах, из одной и той же нефти получают различное количество товарной продукции. В связи с ростом автомобильных и тракторных парков, с развитием реактивной авиации потребность в количестве и качестве топлива резко возросли.

В связи с этим получили широкое распространение так называемые методы деструктивной переработки нефти, при которой путем расчленения крупных углеводородных молекул, входящих в состав тяжелых (темных) нефтяных фракций, образуются более мелкие, входящие в состав топлива. Это позволяет увеличить количество светлых нефтепродуктов, отбираемых из нефти за счет повышения в целом глубокой переработки.

К вторичным процессам относят термический и каталический крекинг (от англ. crake – раскалывание), рефоминг, коксование, алькирование, изомеризацию.

Термический крекинг протекает при высокой температуре и давлении. Сырьем служат нефтяные фракции от керосина до гудрона.

В результате процесса получаются более легкие по сравнению с исходными углеводороды – газы, компоненты бензина, керосина, бензол и т.п.

Разновидностями термического крекинга являются пиролиз (при низком давление) и коксование, направленное на поучение кокса, идущего на производства электродов.

Каталитический крекинг – процесс, способствующий образованию в составе полученного бензина наиболее желательных углеводородов. Сырьем служат дизельные фракции и более тяжелые нефтяные углеводороды. Протекает при высокой температуре. В результате получают компоненты высокооктанового бензина.

Реформинг – процесс переработки преимущественно прямогонного бензина с целью получения высокооктанового бензина, ароматических углеводородов и технического водорода. Проводят при высоких tº и давлении в присутствии водорода и катализатора; различают платформинг (платиносодержащий катализатор) и гидроформинг (молибденсодержащий катализатор).

Алкилирование и изомеризацию применяют для получения высокооктановых компонентов, авиационного топлива и автомобильного бензина высоких марок.

Товарные автомобильный бензин и авиационный керосин представляют собой смесь компонентов, полученных в результате многих процессов.

Для улучшения качества светлых нефтепродуктов, снижения содержания в них серы, широко применяется гидроочистка – процесс воздействия водородом на углеводородное сырье при высоких температурах, давлении и присутствии катализатора.

Нефтяные минеральные масла самого разного назначения получают из остатков атмосферной перегонки мазута.

Процесс получения любых масел состоит их трех этапов:

1. подготовка сырья – получение исходных масляных фракций;

2. получение компонентов из исходных масляных фракций;

3. смешивание компонентов и специальных добавок (присадки) для придания маслам нужных эксплуатационных свойств.

Тема «Древесина как объект таможенной экспертизы»

Лекция «Древесина: строение, свойства, продукция переработки, экспертиза количества и качества. Дефекты древесины»

Пороками древесины называются изменения ее внешнего вида, целостности её тканей и другие недостатки, снижающие качество древесины и ограничивающие возможности её практического применения. В ГОСТе 2140-81 пороки древесины разделены на 9 групп, некоторые из них делятся на разновидности. Пороки древесины определяют с помощью определителя. Определитель состоит из 2х разделов. В разделе А содержаться сведения необходимые для определения данного порока к соответствующей группе. В разделе Б приводятся сведения по которым могут быть определены виды и разновидности порока. Каждый из пунктов раздела Б включает два абзаца с резко противоположными признаками. Выбор абзаца соответствующе наблюдаемым признакам позволяет увидеть цифру, которая является ссылкой на пункт, который должен быть прочитан дальше. Последовательно рассмотрев все пункты, доходим до абзаца, в котором описываемые признаки точно совпадают с наблюдаемыми. И в конце читаем название порока. В конце абзаца должно стоять название без цифр. В определить включены все пороки, указанные в ГОСТах, за исключением инородных включений и дефектов обработки.

«А» - группа пороков древесины

Описание порока	Название порока
В лесоматериалах видны темноватые участки округлой или продолговатой формы, имеющие самостоятельную систему годичных слоёв и представляющие собой основание ветвей заключенных в древесине ствола	сучки
В лесоматериалах наблюдается разрыв древесины вдоль волокон, не содержащие остатков коры	трещина
Круглые лесоматериалы имеют форму, обусловленную особенностями ствола растущего дерева	порок формы ствола
В лесоматериалах заметны изменения цвета, структуры и твёрдости древесины, вызванные грибками	грибковое поражение

«Б» - виды и разновидности пороков древесины

Сучки в круглых сортаментах Сучки в пиломатериалах и заготовки	2 3
Сучки выходят на боковые поверхности круглого сортамента (ствола) Сучки не выходят на боковые поверхности круглого сортамента	открытый закрытый
Форма сучка в пиломатериалах и заготовках округлая Сучок имеет овальную или продолговатую форму	круглый 4
Форма сучка овальная, отношение диаметров больше 2х, но меньше 4х Сучок имеет продолговатую форму, отношение диаметра больше 4х	овальный продолговатый

Пороки, встречающиеся в древесине, существенно влияют на характер её использования качество мебели и других изделий. Многие пороки древесины не допускаются не только на лицевой, но и на других поверхностях готовой мебели.

При производстве мебели в строительстве и других отраслях широко применяются различные древесные материалы и полифабрикаты (доска, брусок, щепок, декоративная фанера, плиты).

Эксплуатационные свойства и категории покрытия обуславливаются, прежде всего, его толщиной. Для определения толщины плёнки лакового покрытия используются литроскопы СИМ – 11 с металлической подставкой. Замер производится в двух – трёх местах покрытия на расстоянии 5-10 мм