張藍(lán)予(中國石油遼陽石化分公司產(chǎn)品銷售部, 遼寧 遼陽 111003)
儀器分析技術(shù)在油品分析中的應(yīng)用
張藍(lán)予(中國石油遼陽石化分公司產(chǎn)品銷售部, 遼寧 遼陽 111003)
通過進(jìn)行油品分析,探討石油產(chǎn)品的組成部分、理化性質(zhì),從而可以將油品的表征性充分展現(xiàn)出來。本篇論文中,筆者主要對(duì)油品分析中應(yīng)用的幾種儀器分析技術(shù)進(jìn)行了探討與分析,以供參考。
儀器分析技術(shù);油品分析;應(yīng)用
在以往的油品分析中,我國大多數(shù)技術(shù)部門主要采用傳統(tǒng)油品分析手段,不僅花費(fèi)的時(shí)間較多,且分析結(jié)果的精確性、準(zhǔn)確性難以得到有效確保。作為一種新興技術(shù),儀器分析技術(shù)在現(xiàn)在的油品分析中得到了越來越廣泛的應(yīng)用,如質(zhì)譜法、氣相色譜法、近紅外光譜法以及高效液相色譜法等。下文中,筆者主要對(duì)質(zhì)譜法、氣相色譜法、近紅外光譜法以及高效液相色譜法為例,對(duì)儀器分析技術(shù)在油品分析中的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討。
質(zhì)譜法(MS),作為一項(xiàng)在油品分析中應(yīng)用較為廣泛的儀器分析技術(shù),其主要是對(duì)樣品離子荷比測試與評(píng)定進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。在長時(shí)間來的發(fā)展與應(yīng)用過程中,質(zhì)譜法主要在潤滑油、柴油、煤油以及汽油等石油產(chǎn)品的組成分析中進(jìn)行應(yīng)用。就現(xiàn)階段的情況來看,國內(nèi)外關(guān)于石油餾分分析中應(yīng)用質(zhì)譜法方面的研究報(bào)道不斷增加,且已經(jīng)有十?dāng)?shù)個(gè)質(zhì)譜法被納入了美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之中。目前,有研究學(xué)者的研究報(bào)道指出,應(yīng)用質(zhì)譜法對(duì)渣油飽和烴進(jìn)行分析,可以有效檢測出其中的組成烴類;有研究學(xué)者的研究報(bào)道指出,質(zhì)譜法結(jié)合飛行時(shí)間與其他方法,可以深入研究減壓渣油在氫化脫硫反應(yīng)前后的結(jié)構(gòu)變化情況;有研究學(xué)者的研究報(bào)道指出,應(yīng)用質(zhì)譜法,可以對(duì)石油餾分中重芳烴分子量的具體分布情況進(jìn)行深入研究[1]。
氣相色譜法(GC),可以利用相關(guān)物質(zhì)吸附性能、極性以及沸點(diǎn)等方面存在的不同,來分離混合物。在長時(shí)間來的發(fā)展與應(yīng)用過程中,氣相色譜法這一儀器分析技術(shù)在我國油品分析中的具體方式是,利用油品餾程分布、氣相色譜圖像之間的關(guān)聯(lián)性,完全展示原油與油品的蒸發(fā)性能、石油餾分。在一般情況下,原油蒸發(fā)特性所采用的是ASTM-D2892或者ASTMD5236實(shí)沸點(diǎn)蒸餾法,采用這種方法,不僅所需樣品的數(shù)量多,而且花費(fèi)的時(shí)間較多,完成一個(gè)樣品通常需要14天以上的時(shí)間。然而,應(yīng)用氣相色譜法,以蒸餾法的分析結(jié)果為基礎(chǔ),就可以迅速得到餾程分布信息,完成一個(gè)樣品通常僅需幾個(gè)小時(shí)即可,從而有效減少了時(shí)間,使得油品分析效率得到了有效提高。針對(duì)不同油品之間的差異,美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)還制定了不同的標(biāo)準(zhǔn)方法,其中,ASTM-D5307標(biāo)準(zhǔn)方法可以在原油中應(yīng)用,但需要應(yīng)用適當(dāng)?shù)娜軇?;ASTM-D3710標(biāo)準(zhǔn)方法所針對(duì)的汽油餾分產(chǎn)品為260℃始沸點(diǎn)的;ASTM-D2887標(biāo)準(zhǔn)方法所針對(duì)的寬餾分油品為538℃始沸點(diǎn)的[2]。
近紅外光譜法(NIR)作為一種儀器分析技術(shù),具有快速性、簡單性的顯著優(yōu)勢,與油品近紅外譜圖、部分物化性質(zhì)之間存在著密切的關(guān)聯(lián)。在長時(shí)間來的發(fā)展與應(yīng)用過程中,近紅外光譜法在我國油品分析中的應(yīng)用,主要是針對(duì)石油產(chǎn)品、原油的性質(zhì)分析。例如,新加坡的某研究學(xué)者,通過應(yīng)用近紅外光譜法對(duì)原油的近紅外譜圖進(jìn)行分析,從而構(gòu)建了14個(gè)偏最小性二乘法的校正模具,之后再通過與其在實(shí)際沸點(diǎn)上顯示出來的蒸餾曲線有機(jī)結(jié)合,最終使兩者的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.98以上。再如,韓國SK公司根據(jù)近紅外區(qū)域譜圖中不同油品存在的差異,從而可以快速又簡單地將油品的性質(zhì)鑒定出來,且精準(zhǔn)度、準(zhǔn)確性非常高,為油品的直接分析提供了便捷的、簡單的手段。
高效液相色譜法(HPLC),是目前油品分析中應(yīng)用較為廣泛的一種儀器分析技術(shù),且適應(yīng)的沸點(diǎn)范圍十分廣泛,對(duì)油品、原油的沸點(diǎn)范圍相對(duì)來說較廣,此外,其對(duì)于組成部分復(fù)雜的物質(zhì),也有著較為理想的分離效果。有研究學(xué)者應(yīng)用高效液相色譜法、示差折光檢測儀器對(duì)油品中間餾分中的烴類組成進(jìn)行測定,將液相色譜分離的烴類化合物當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),代替單一化合物,并以標(biāo)準(zhǔn)樣品為根據(jù),對(duì)不同的方法進(jìn)行比較。有研究學(xué)者應(yīng)用紫外二極管陣列檢測器、高效液相色譜法,對(duì)重油中的芳香烴類化合物進(jìn)行檢測,然后根據(jù)芳香烴類化合物紫外線的圖譜,以加強(qiáng)結(jié)果的準(zhǔn)確度、精準(zhǔn)性[3]??偠灾?,通過應(yīng)用高效液相色譜法,可以根據(jù)各組分的響應(yīng),來定量性地對(duì)油品分析進(jìn)行評(píng)定、測試,有利于使結(jié)果數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度、精準(zhǔn)性得到有效提高,且分析時(shí)間相對(duì)來說較短,一般情況下,對(duì)單一樣品的分析時(shí)間僅需要1個(gè)小時(shí)左右即可。
綜上所述,儀器分析技術(shù)在現(xiàn)在的油品分析中得到了越來越廣泛的應(yīng)用,質(zhì)譜法、氣相色譜法、近紅外光譜法以及高效液相色譜法等儀器分析技術(shù)的有效應(yīng)用,為油品分析效率的提高、分析結(jié)果精確性與準(zhǔn)確性的加強(qiáng)作出了重要的貢獻(xiàn)。
[1]王淼,王麗.儀器分析技術(shù)在油品分析中的應(yīng)用[J].化工管理,2016,14:184.
[2]董海亮.基于儀器分析技術(shù)在油品分析研究[J].化工設(shè)計(jì)通訊,2016,05:63.
[3]李新年,趙鵬程,楊宏偉,朱振磊.氣相色譜技術(shù)在油品分析中的發(fā)展及應(yīng)用[J].廣州化工,2016,19:34-35+94.
張藍(lán)予(1991- ),女,遼陽人,助理工程師 ,現(xiàn)主要從事庫房保管工作,曾經(jīng)是煉油廠油品分析工 。