張藍予(中國石油遼陽石化分公司產品銷售部, 遼寧 遼陽 111003)
儀器分析技術在油品分析中的應用
張藍予(中國石油遼陽石化分公司產品銷售部, 遼寧 遼陽 111003)
通過進行油品分析,探討石油產品的組成部分、理化性質,從而可以將油品的表征性充分展現出來。本篇論文中,筆者主要對油品分析中應用的幾種儀器分析技術進行了探討與分析,以供參考。
儀器分析技術;油品分析;應用
在以往的油品分析中,我國大多數技術部門主要采用傳統油品分析手段,不僅花費的時間較多,且分析結果的精確性、準確性難以得到有效確保。作為一種新興技術,儀器分析技術在現在的油品分析中得到了越來越廣泛的應用,如質譜法、氣相色譜法、近紅外光譜法以及高效液相色譜法等。下文中,筆者主要對質譜法、氣相色譜法、近紅外光譜法以及高效液相色譜法為例,對儀器分析技術在油品分析中的應用進行了分析與探討。
質譜法(MS),作為一項在油品分析中應用較為廣泛的儀器分析技術,其主要是對樣品離子荷比測試與評定進行定量評價。在長時間來的發展與應用過程中,質譜法主要在潤滑油、柴油、煤油以及汽油等石油產品的組成分析中進行應用。就現階段的情況來看,國內外關于石油餾分分析中應用質譜法方面的研究報道不斷增加,且已經有十數個質譜法被納入了美國材料與試驗協會的相關標準之中。目前,有研究學者的研究報道指出,應用質譜法對渣油飽和烴進行分析,可以有效檢測出其中的組成烴類;有研究學者的研究報道指出,質譜法結合飛行時間與其他方法,可以深入研究減壓渣油在氫化脫硫反應前后的結構變化情況;有研究學者的研究報道指出,應用質譜法,可以對石油餾分中重芳烴分子量的具體分布情況進行深入研究[1]。
氣相色譜法(GC),可以利用相關物質吸附性能、極性以及沸點等方面存在的不同,來分離混合物。在長時間來的發展與應用過程中,氣相色譜法這一儀器分析技術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聯性,完全展示原油與油品的蒸發性能、石油餾分。在一般情況下,原油蒸發特性所采用的是ASTM-D2892或者ASTMD5236實沸點蒸餾法,采用這種方法,不僅所需樣品的數量多,而且花費的時間較多,完成一個樣品通常需要14天以上的時間。然而,應用氣相色譜法,以蒸餾法的分析結果為基礎,就可以迅速得到餾程分布信息,完成一個樣品通常僅需幾個小時即可,從而有效減少了時間,使得油品分析效率得到了有效提高。針對不同油品之間的差異,美國材料與試驗協會還制定了不同的標準方法,其中,ASTM-D5307標準方法可以在原油中應用,但需要應用適當的溶劑;ASTM-D3710標準方法所針對的汽油餾分產品為260℃始沸點的;ASTM-D2887標準方法所針對的寬餾分油品為538℃始沸點的[2]。
近紅外光譜法(NIR)作為一種儀器分析技術,具有快速性、簡單性的顯著優勢,與油品近紅外譜圖、部分物化性質之間存在著密切的關聯。在長時間來的發展與應用過程中,近紅外光譜法在我國油品分析中的應用,主要是針對石油產品、原油的性質分析。例如,新加坡的某研究學者,通過應用近紅外光譜法對原油的近紅外譜圖進行分析,從而構建了14個偏最小性二乘法的校正模具,之后再通過與其在實際沸點上顯示出來的蒸餾曲線有機結合,最終使兩者的相關系數高達0.98以上。再如,韓國SK公司根據近紅外區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鑒定出來,且精準度、準確性非常高,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用較為廣泛的一種儀器分析技術,且適應的沸點范圍十分廣泛,對油品、原油的沸點范圍相對來說較廣,此外,其對于組成部分復雜的物質,也有著較為理想的分離效果。有研究學者應用高效液相色譜法、示差折光檢測儀器對油品中間餾分中的烴類組成進行測定,將液相色譜分離的烴類化合物當作標準物質,代替單一化合物,并以標準樣品為根據,對不同的方法進行比較。有研究學者應用紫外二極管陣列檢測器、高效液相色譜法,對重油中的芳香烴類化合物進行檢測,然后根據芳香烴類化合物紫外線的圖譜,以加強結果的準確度、精準性[3]??偠灾?,通過應用高效液相色譜法,可以根據各組分的響應,來定量性地對油品分析進行評定、測試,有利于使結果數據的準確度、精準性得到有效提高,且分析時間相對來說較短,一般情況下,對單一樣品的分析時間僅需要1個小時左右即可。
綜上所述,儀器分析技術在現在的油品分析中得到了越來越廣泛的應用,質譜法、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的有效應用,為油品分析效率的提高、分析結果精確性與準確性的加強作出了重要的貢獻。
[1]王淼,王麗.儀器分析技術在油品分析中的應用[J].化工管理,2016,14:184.
[2]董海亮.基于儀器分析技術在油品分析研究[J].化工設計通訊,2016,05:63.
[3]李新年,趙鵬程,楊宏偉,朱振磊.氣相色譜技術在油品分析中的發展及應用[J].廣州化工,2016,19:34-35+94.
張藍予(1991- ),女,遼陽人,助理工程師 ,現主要從事庫房保管工作,曾經是煉油廠油品分析工 。