Espectrometría de masas y técnicas de purificación
Acceso abierto

abstracto

Tecnología de ablación láser UV profunda [213 nm] junto con espectrometría de masas de cuadrupolo de plasma para la determinación rápida de las proporciones de níquel/vanadio en asfaltenos

Pillay AE, Elhameed AA, Nunn R y Stephen S

El conocimiento de las proporciones de níquel/vanadio (Ni/V) en el combustible de petróleo es esencial para obtener información geoquímica y para limitar el envenenamiento catalítico y los efectos corrosivos en los procesos de refinación química. Sin embargo, se ha encontrado que estas proporciones varían ampliamente y se ven afectadas por varios factores, incluido el contenido de azufre de la materia prima de petróleo. Normalmente se obtienen digiriendo y tratando la materia prima en medios ácidos u orgánicos adecuados, seguido de un análisis numérico. Nuestra investigación investigó una nueva técnica de introducción de muestras para obtener relaciones Ni/V mediante la ablación de muestras de asfaltenos petrificados (después de un pretratamiento con nitrógeno líquido) con un rayo láser de 213 nm acoplado a un sistema espectroscópico de masas de plasma con guión. La ablación con láser es ideal para profundizar debajo de la superficie de una matriz sólida para medir la composición del sustrato. El escaneo iterativo de la superficie de la muestra y el posterior perfilado de profundidad se lograron en puntos de superficie predeterminados a profundidades de 50 μm en intervalos subsuperficiales seleccionados. Se midieron las intensidades características provenientes de los metales de interés. Los resultados del láser se compararon con los resultados "digeridos" obtenidos directamente por ICP-MS. En el caso de las muestras de crudo digerido, estas relaciones variaron entre 0,6 y 0,8. Esto fue más alto que los valores correspondientes de la literatura, que ocurrieron dentro de un rango de 0.3-0.6. Los resultados de la ablación con láser para muestras típicas de asfaltenos mostraron que las relaciones Ni/V variaron en el intervalo de 0,2 a 0,8, que se consideró elevado y en consonancia con las relaciones elevadas del petróleo crudo. Los asfaltenos digeridos también reflejaron proporciones más altas, lo que sugiere la influencia de la falta de homogeneidad de la muestra y las impurezas de níquel. Se presentan los factores que afectan las variaciones en esta relación y se discuten las ventajas de una relación más estable. El estudio es de interés definitivo para los ingenieros petroleros y tiene un alcance considerable para una investigación más amplia.