賴 琳(中海油東方石化有限責任公司,海南東方 572600)
高溫氣相色譜與石油分析
賴 琳
(中海油東方石化有限責任公司,海南東方 572600)
結合國內外一些最近的研究成果,對高溫氣相色譜在石油分析項目中的應用進行分析。
氣相色譜;石油;技術分析
如今石油化工行業發展是比較迅速的,氣相色譜技術也廣泛的應用于其中,氣相色譜技術現在已經相當成熟和普及,在石油勘探、加工生產等領域應用廣泛,氣相色譜技術起到了分離和定量的作用。
氣相色譜技術在很多行業都有使用,其在應用的過程中靈敏度非常高,而且實驗的效率高。在分析儀器使用的過程中起到了良好的輔助作用。氣相色譜技術可以對石油烴化物進行分析,對烴化物中的成分進行鑒定,尤其適合對一些混合物質進行研究,如在原油中含有其他的化合物就可以用氣相色譜進行分析,將各類成分分離[1]。
氣相色譜技術在應用中是借助氣體的流動,運用沖洗的方法,運用科學的柱色譜的方式,實現混合物各類成分的分離。氣相色譜技術在應用的過程中,對環境和溫度的要求是比較高的,一般都是呈現出液態,有時會呈現出固態,但是在柱內的變化都是借助氣體的流動狀態實現的,如果混合物包含的成分比較多,而且混合物的沸點又比較高,那么在對混合物進行分離的過程中,要運用耐高溫的毛細管進行,在對原油進行分離中,如果原油中的碳的含量非常高,就要使用耐高溫的毛細管,再對碳含量比較高的原油進行分析,一般都要在320℃以上的環境下分離,這種環境下,可以采用毛細管,其熱穩定性非常好。
石蠟在常溫下是固態的,其是鏈烷烴和環烷烴的混合物,在石油的勘探中,石蠟是石油產出品之一,石蠟的性質主要是由烷烴決定的,而且與碳原子的分布以及相對的含量有很大的關系。同分異構的烷烴之間的差異還是比較明顯的,不同的烷烴的碳的分布和數量差異很大,構成石蠟的性質也不同,所以在對石蠟進行研究中,要對石蠟的化學成分進行分析,氣相色譜技術發揮了較好的效果。借助氣相色譜技術,運用毛細管在400℃的溫度下對石蠟的成分進行分離,將碳原子的含量分析清楚。
3.1高溫氣相色譜與質譜技術的結合
色譜技術具有特別的優勢,其實現了對碳化物的分離,在進行定性實驗中是非常實用的。但是這種方法在運用中,如果化合物是未知的,其很難將化合物含有的成分分析得特別清楚,質譜技術彌補了色譜技術的缺陷,質譜技術的鑒定能力非常高,可以對化合物的結構進行鑒定,從而分析化合物中成分的含量等,但是質譜技術的物質分離能力不理想,很難將化合物的不同的成分分離出來。所以,在對石油項目進行分析的過程中,常常將色譜技術和質譜技術結合起來,建立實驗的方法,既能將化合物的成分分析清楚,又能實現化合物各類成分的分離[2]。現在通過相關的研究發現,在高溫環境下,氣相色譜技術和質譜技術的結合,提高了對烴類化物分離的精確度,而且提高了觀察的分辨率。
3.2高溫氣相色譜和質譜技術的應用實例
電子轟擊質譜和場離子化質譜技術是在90年代開始使用的,當時,其實現了對高分子量的原油分析,而且進行了烴化物分離的實驗,在對具有高分子量的碳化物進行分離中,受限對化合物的結構進行分析,在碳化物中,由于其結構是比較復雜的,所以很難確定碳化物中的異構體。盡管當時在原油中的碳化物不是特別多,但是在石油的轉移和聚集中,這一物質還是比較集中的。運用氣相色譜和質譜技術獲得了較為滿意的效果,在進行試驗中,接口的技術存在不完善的地方,但是當時借助氣相色譜和質譜儀器,實現了在350℃的高溫下進行物質的分離,這一技術的應用對遼河盆地油田的物質進行了分離,然后將原油采樣,通過蒸餾的方式,將多余的物質提取出來。
3.3高溫氣相色譜和質譜技術的應用前景
將高溫氣相色譜和質譜技術有機結合,可以實現對具有高分子量的化合物的分離,在對化合物的鑒定上發揮著突出的作用,這一技術的運用,可以對原油中復雜的成分進行分析,可以實現對原油的提純,如在原油中蠟的含量比較高,而且還有大量的沉積基質,而且受到油藏流體化學方面的影響,原油的純度也會降低。運用高溫氣相色譜和質譜技術,可以為原油的提純建立研究的方案,在石油混合物的分離上發揮重要的作用。
傳統的氣相色譜技術經過改進后,可以為有機化學行業做出突出的貢獻,在傳統的分離和鑒別上,是存在限制的,在高分子量的化合物的分離和鑒別上存在困難,隨著高溫氣相色譜技術的發展,其可以對原油的形成機理進行分析,從而促進了油藏的二次開發,而且石油產品的性能在通過提純后獲得改善,氣相色譜的溫度還會存在驗證的問題,如果在一些高溫的環境下出現了熱分解的情況,就應該對樣品的成分進行分析,控制好實驗的溫度。
[1] 楊海鷹.氣相色譜技術在石油和石化分析中的應用進展[J].石油化工,2005,(12):1123-1128.
[2] 張居和,馮子輝,方偉.高溫氣相色譜分析技術在烴源巖研究中的應用——以松遼盆地為例[J].新疆石油地質,2004,(6):676-678.
High Temperature Gas Chromatography and Oil Analysis
Lai Lin
Some recent research results at home and abroad were combined to analyze the high temperature gas chromatography in the oil analysis project.
gas chromatography;petroleum;technical analysis
TE622.14
A
1003-6490(2016)05-0027-01
2016-05-11
賴琳(1989—),女,四川南充人,助理工程師,主要從事石油化工化驗分析方面工作。