優(yōu)化混合碳五組分色譜分析

張青香 趙蒙蒙 李淑霞 湯友梅 程麗敏(中原油田石油化工總廠化驗(yàn)監(jiān)測(cè)站， 河南 濮陽(yáng) 457165)

優(yōu)化混合碳五組分色譜分析

張青香 趙蒙蒙 李淑霞 湯友梅 程麗敏(中原油田石油化工總廠化驗(yàn)監(jiān)測(cè)站， 河南 濮陽(yáng) 457165)

中原油田分公司石油化工總廠的5萬(wàn)噸/年的輕烴裝置是生產(chǎn)混合碳五、混合丙丁烷等產(chǎn)品的特色裝置，以中原油田輕烴為原料，主要產(chǎn)品為混合碳五，其主要質(zhì)量指標(biāo)是烴類組成，而烴類組成的分析是利用現(xiàn)有分析石腦油的氣相色譜儀，對(duì)分析條件進(jìn)行優(yōu)化，保證混合碳五的分析準(zhǔn)確率。

混合碳五；毛細(xì)管柱；保留時(shí)間

利用混合碳五中各組分在固定相中分配系數(shù)的不同，當(dāng)汽化后的試樣被載氣帶入色譜柱中運(yùn)行時(shí)，被測(cè)組分就在兩相間進(jìn)行反復(fù)多次分配，由于固定相對(duì)各組分的吸附或溶解能力不同，被分離的各組分在固定相中的滯留時(shí)間就不同，經(jīng)過(guò)一定柱長(zhǎng)的反復(fù)吸附和解析，使不同組分按一定的順序離開(kāi)色譜柱進(jìn)入檢測(cè)器，產(chǎn)生的離子流訊號(hào)經(jīng)放大后，在色譜工作站上描繪出各組分的色譜峰。

1 主要儀器及材料

Agilent6890N氣相色譜儀配有氫火焰檢測(cè)器，配有Agilent7683自動(dòng)進(jìn)樣器；PONA色譜柱：長(zhǎng)50m，內(nèi)徑0.2mm,液膜厚度0.5μm；氫氣源：純度＞99.9%，壓力＞0.4Mpa；

氮?dú)庠矗杭兌龋?9.9%，壓力＞0.4MPa；空氣源：純度＞99.9%，壓力＞0.4MPa；色譜工作站：Agilent B0402。

2 實(shí)驗(yàn)部分

(1)毛細(xì)管色譜柱選擇

選用6890N 毛細(xì)管柱色譜柱：50m×0.2mm×0.5μm，其固定相為鍵合(交聯(lián))甲基硅酮，液膜厚度為0.5μm熔融石英毛細(xì)管色譜柱。

(2)實(shí)驗(yàn)條件

表1 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化如下

通過(guò)以上條件的改變，將初始柱溫控制在35±0.5℃較為適宜，采用一階程序升溫：初始溫度為35℃，初始時(shí)間為10min，升溫速率6℃/min，終止溫度為60℃，結(jié)束時(shí)間為3min；進(jìn)樣口溫度：250℃。檢測(cè)器溫度：300℃。進(jìn)樣量為0.5μL，按面積歸一化法計(jì)算樣品中各個(gè)組分的含量，測(cè)定結(jié)果以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。選用載氣：氮?dú)?，柱子壓力?3.00psi，采用恒定壓力，分流比為159：1，總流量為50.3mL/min，分流流量為47.5 mL/min，柱流量：0.3mL/min，燃?xì)猓簹錃猓髁繛?5mL/min。助燃?xì)猓嚎諝猓髁繛?50mL/min。碳五餾分中有關(guān)組分基本都能得到較好的分離，分析周期較短，樣品出峰時(shí)間僅25.5min。根據(jù)以上分析條件進(jìn)一步作組分的定性和定量分析。

3 分析步驟

(1)組分定性和定量 采用中國(guó)石油化工科學(xué)研究院的RIPP-Intelligence 1.00-Gasoline汽油單體烴組成分析的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)混合碳五進(jìn)行定性和定量分析。

調(diào)節(jié)載氣壓力，用正戊烷的保留時(shí)間定性，確保其保留時(shí)間與石油科學(xué)研究院的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)的保留時(shí)間相當(dāng)，即調(diào)整正戊烷的保留時(shí)間為11.565min，此時(shí)的載氣壓力為13.0psi。之后就可做樣品分析，定量方法采用石油科學(xué)研究院的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件工作站進(jìn)行計(jì)算。

①開(kāi)機(jī)后，按2(2)實(shí)驗(yàn)條件創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)方法，儀器運(yùn)行平穩(wěn)，各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到初始設(shè)定值，可點(diǎn)擊Agilent B0402工作站上的開(kāi)始，將樣品瓶放在3號(hào)位置，7683自動(dòng)進(jìn)樣器就自動(dòng)進(jìn)樣分析，同樣，樣品進(jìn)樣量為1.0微升。

②實(shí)驗(yàn)分析的PONA定性定量表是石油化工科學(xué)研究院的汽油單體烴組成分析的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，用正構(gòu)烷烴調(diào)整其保留時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)的保留時(shí)間相吻合，以達(dá)到定性和定量的目的。

(2)重復(fù)性考察 對(duì)同一樣品進(jìn)行五次重復(fù)測(cè)定，重復(fù)性較好。其中≤C4組分相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差相對(duì)偏高。因?yàn)榛旌咸嘉褰M分很輕，初餾點(diǎn)在20多度，樣品容易揮發(fā)，故所取樣品一定要在冰箱中保存。其中C5和＞C5的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均滿足分析的要求。

(3)用6890N毛細(xì)管色譜法分析混合碳五組分，樣品中各組分能一次有效分離完全，毛細(xì)管方法精密度高，重現(xiàn)性好，分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠，分析速度快，適當(dāng)改變分析條件，能縮短分析時(shí)間。本方法還可應(yīng)用于混合碳五分離裝置運(yùn)行控制分析。

張青香(1967-)，女，河南省濮陽(yáng)市石油化工總廠化驗(yàn)監(jiān)測(cè)站工程師，主要從事油品分析。