New Developments in Mass Spectrometry for Group-Type Analysis of Petroleum Cuts (First Part)

A. Fafet, J. Bonnard, F. Prigent
1999 Oil & Gas Science and Technology  
This paper constitutes the second part of a paper devoted to improvements of mass spectrometry methods for group-type analysis of petroleum cuts. In the first part (Rev. accuracy of the quantification of sulphured aromatic compounds in middle distillates was evaluated using intertechnique comparisons. Interference of triaromatic on benzothiophene compounds, not taken into account until now, could be detected and a correction procedure was proposed. 454 Résumé -Nouveaux développements en
more » ... étrie de masse pour l'analyse quantitative par famille chimique des coupes pétrolières -La caractérisation des coupes pétrolières est une étape indispensable à la compréhension des mécanismes réactionnels et à la description de la cinétique de certains procédés de raffinage comme l'hydrotraitement ou le craquage catalytique. La spectrométrie de masse (SM), grâce aux méthodes d'analyse quantitative par famille, permet d'accéder à une description détaillée des mélanges complexes d'hydrocarbures que sont les distillats moyens ou bien les coupes lourdes comme les distillats sous vide. Mais ces méthodes présentent certaines limitations et nous exposons ici deux exemples d'amélioration. Dans une première partie (Rev. justesse de la quantification par SM des composés soufrés thiophéniques dans les distillats moyens est étudiée par comparaison intertechnique avec les résultats obtenus par chromatographie gazeuse couplée à une détection spécifique du soufre par chimiluminescence (CG/SCD). Une amélioration de la méthode SM est proposée. Dans cette seconde partie, un nouveau système d'introduction de l'échantillon dans la source du spectromètre, dédié à l'analyse par famille des coupes lourdes est décrit. Sa validation, par comparaison des résultats de SM avec ceux de la chromatographie liquide (CL), ainsi que ses performances, sont exposées. Mots-clés : spectrométrie de masse, analyse quantitative par famille, résidus et distillats sous vide, système d'introduction, chromatographie liquide. Abstract -New Developments in Mass Spectrometry for Group-Type Analysis of Petroleum Cuts - Characterization of petroleum cuts constitutes a necessary stage to perfect understanding of the reaction mechanisms and to the description of the kinetics of certain refining processes such as hydrotreating or catalytic cracking. Mass spectrometry (MS), thanks to group-type quantitative analysis methods, enables to access detailed description of complex hydrocarbon mixtures such as middle distillates or heavy cuts such as vacuum distillates. But these methods are also subject to some drawbacks and we shall expose, thereunder, two examples of improvements. In a first part (Rev. accuracy of MS quantification of thiophenic sulphured compounds in middle distillates is studied by intertechnique comparison with the results obtained by gas phase chromatography coupled to sulphur-specific detection by chemiluminescence (GC/SCD). Improving on the MS method is suggested. In this second part, a new system for introducing the sample in the spectrometer source, dedicated to group-type analysis of heavy cuts is described. Its validation, by comparison of the MS results to those of liquid chromatography (LC) as well as its performances, is exposed.
doi:10.2516/ogst:1999039 fatcat:6vafbxzky5a2zfovjusfhjarj4