質量分析と精製技術
オープンアクセス

概要

深紫外線レーザーアブレーション技術 [213 nm] とプラズマ四重極質量分析法を組み合わせたアスファルテン中のニッケル/バナジウム比の迅速測定

ピレイ AE、エルハミード AA、ナン R、スティーブン S

石油燃料中のニッケル/バナジウム (Ni/V) 比の知識は、地球化学情報を入手し、化学精製プロセスにおける触媒中毒や腐食効果を制限するために不可欠です。しかし、これらの比は大きく変動し、石油原料の硫黄含有量など、さまざまな要因の影響を受けることがわかっています。これらは通常、原料を適切な酸または有機媒体で消化および処理し、数値分析を行うことで得られます。私たちの研究では、ハイフンプラズマ質量分析システムに接続された 213 nm レーザービームを使用して、石化したアスファルテンサンプル (液体窒素で前処理後) をアブレーションすることにより、Ni/V 比を取得する新しいサンプル導入技術を調査しました。レーザーアブレーションは、固体マトリックスの表面下を掘り下げて基質の組成を測定するのに最適です。サンプル表面の反復スキャンとそれに続く深度プロファイリングは、選択された表面下間隔で、所定の表面ポイントで 50 μm の深さまで達成されました。対象金属に由来する特性強度を測定しました。レーザー結果を、ICP-MS で直接得られた「分解」結果と比較しました。分解原油サンプルの場合、これらの比率は 0.6 ～ 0.8 の間で変動しました。これは、0.3 ～ 0.6 の範囲内であった対応する文献値よりも高いものでした。典型的なアスファルテン サンプルのレーザー アブレーション結果では、Ni/V 比率は 0.2 ～ 0.8 の範囲で変動し、これは高い値であり、高い原油比率と一致していると考えられます。分解アスファルテンも高い比率を示しており、サンプルの不均一性とニッケル不純物の影響を示唆しています。この比率の変動に影響を与える要因を示し、より安定した比率の利点について説明します。この研究は石油技術者にとって間違いなく興味深いものであり、さらに研究を進める余地がかなりあります。