儀器分析技術在油品分析中的應用

陳德民(中海油氣(泰州)石化有限公司，江蘇 泰州 225300)

0 引言

國民經濟快速發展下，人們生活質量不斷提升，對石油產品提出更高層次的需求。石油產品成分相對復雜，呈現出多樣化特征；為提升油品理化性質檢測準確率，相關檢測部門逐漸改變傳統的檢測方式，創新油品化學分析法，提出了多種儀器分析技術，大大提升了油品分析的準確度和效率。現階段，儀器分析方法，廣泛應用在石油企業中，保證油品分析過程準確無誤。

1 氣相色譜儀器分析技術

1.1 氣相色譜技術特點

氣相色譜法分為氣固色譜和氣液色譜技術，在實際應用此種技術過程中，支持油品分離，可測定乙烯中的微量甲烷、丙烯等雜質。就石油產品本身特點看，石油產品具有蒸發性，為強化石油產品評價效果，借助氣相色譜法實現蒸餾評估，然而蒸餾所需的時間較長，需要通過大量的樣品檢驗操作來提升蒸餾的檢測精度。氣相色譜主要是用氣體作為流動相結色譜法，在樣品氣相中的傳遞較快，均衡了樣品組分在流動相和固定相之間的關系[1]。基于此，相關領域中廣泛應用氣相色譜技術，選擇靈敏高的檢測儀器，大大提升了氣相色譜分析技術的靈敏度，實現了在油品分析中應用價值。

1.2 氣相色譜技術優勢

現代化信息技術快速發展，諸多的信息技術廣泛應用在油品分析中，展現了較高的應用效果，因此，在信息技術支持下，氣相色譜儀器分析技術應運而生，在石油化工領域中的應用十分廣泛，在油品分析中，支持對辛烷、汽油族成分的測定，并且能夠應用在不同形式樣品測量中，技術應用效果顯著。氣相色譜分析技術原理，主要是利用石油產品相關的物質極性、吸附性能和沸點差異等，對混合物中的物質進行分析。我國相關技術部門在實際運用氣相色譜技術過程中，主要依據氣相色譜圖像與產品實際分布的關聯性，實現分餾處理，將此種分析技術應用在油品分析中，取得了顯著的應用效果，是值得推廣應用的評價方法。因此，在氣相色譜技術支持下，提升了數據檢測分析效率，大大縮短油品分析時間，無需大量的檢測樣品，最大程度上提升了油品分析工作效率。另外，氣相色譜分析技術，針對不同類型的石油產品，能夠制定出不同的油品評價標準，可針對不同的石油產品，進行相應的評價，避免受到石油產品自身差異性影響[2]。現階段，國內外對氣相色譜分析技術展開了諸多的研究，為石油產品性質檢測夯實了堅實基礎，相關研究表述道，借助毛細管氣相色譜法，能夠分析出汽油單體烴的組分，能夠具體檢測出蒸氣壓、密度、熱值等質量指標，在汽油產品組分分析上展現了較高的應用性能。

1.3 氣相色譜主要組成

氣相色譜儀器由氣路系統、進樣系統、分離系統、溫控系統等系統部位組成；組分能否分離，關鍵點在于色譜柱的應用，支持將分離后組分的鑒定。就氣相色譜在石油化工業中的應用情況看，大部分石油原料產品均可以采用氣相色譜法展開分析。

1.4 在石化分析中的應用分析

油品分析中，氣相色譜法的應用貫穿于油田勘探開發、油品質量控制環節等，技術方法應用優勢顯著，速度快、成本低、靈敏度高；主要應用在油氣田勘探重點地球化學分析、原油分析、煉廠氣分析、模擬蒸餾、以及油品分析等過程中。

2 高效液相色譜分析技術

2.1 高效液相色譜分析技術方法開發

在整個方法開發過程中，根據樣品分析選擇合適的方法和條件，相關人員在建立過程中，預先了解了樣品的形式、溶質分子極性、大小、紫外線光譜性質、溶解度等，基于上述知識的了解，可選擇出合適的色譜模式、流動相組分以及檢測器的選擇，試驗人員初步試驗后，通過方法的建立，可進一步優化工作，并促使組分在短時間內完成檢測，確保在檢測狀態下實現良好的分離效果，保證滿足檢測要求的情況下實現定量檢測[1]。

2.2 建立高效液相色譜分析法的步驟

油品分析過程中，通過運用高效液相色譜分析方法，可有效提升組分檢測結果效率，因此，在實際檢測過程中，可根據被分析樣品特性進行選擇，首先選擇一根適用的色譜柱，反復確認柱的內徑和柱長，并科學地選擇粒徑和孔徑。其次，要優化分離條件，確定流動相的組成、流速和洗脫方式；最后，由獲得的色譜圖進行定性分析和定量分析。為提升油品組分分析結果準確性，必須協調流動相、被分析物以及固定相三者之間的關系，試驗分析中發現三者的協調性直接關系到峰的保留時間和分離性，保留時間越長，分型也就越好。因此，最終認定峰保留時間、選擇性和柱效是決定分離度的三個重要因素。

2.3 高效液相色譜分析技術應用

相關研究學者通過高效液相色譜分析技術的分析和試驗，實現對石油產品構成物質、烴類等物質的分離，支持對多環芳香烴的測試。通過大量的實驗檢測發現，借助高效液相色譜分析技術，可定量測試煤油、柴油中含有的芳香烴類化合物，進而彌補氣相色譜缺陷，保證汽油成分評估結果的準確性。利用高效液相色譜法過程中，聯合使用了紫外二極管陣列檢測器，大大提升了石油中芳香烴化合物檢測率，大大提高了石油產品分析的準確度，尤其聯合紫外線圖譜進行分析時，最大程度上提升了油品分析結果的準確性；同時，在高效液相色譜分析技術支持下，利用了先進的儀器檢測設備，提升了液相色譜檢測效率，更好滿足相應的物質標準，逐步取代了傳統的單一化合物檢測方法；基于此，通過高效液相色譜分析技術，進行定量測試、定量評定，優化了石油產品組分檢測過程，保證檢測的精確度，縮短了石油產品的分析施加，保證油品分析效率[3]。

3 近紅外光色譜分析技術

3.1 近紅外光譜技術特征

3.1.1 多元校正技術

近紅外光譜法中的多元矯正技術，是提升油品分析能力的關鍵、是化學計量中的重點部分，通過此項間接測量手段的使用，實現了數據處理、分析目標，提升了數據處理、分析能力，保證數據信息分析結果準確性。在此項技術應用過程中，應用到參數構建矯正模型，進而實現對待測樣品組分、屬性的檢測。同時，近紅外光譜分析技術覆蓋了光譜預處理、定性研究等方面內容。

3.1.2 主要特征

近紅外光譜技術分析速率高，可在一次光譜測量下構建校正模型，對組成成分、性質展開全面的分析，進而保證定量定性分析結果的準確性。同時，近紅外光譜技術運用效果好，可在各種測量儀器作用下，對固體、液體進行測定，整個過程操作簡單、有效，并且不需要預處理，經過分析后，對生物、化學、電磁的構成污染小，與綠色分析技術標準相吻合，技術應用全過程中，經濟成本投入小、可重復使用，具有顯著的技術應用價值[2]。

3.2 近紅外光譜分析技術在油品分析技術中的應用情況

3.2.1 定性分析法的應用

定性分析法的應用一般是借助檢測樣本譜圖、位置樣品譜圖獲取最終的結果，支持在完成譜圖樣本檢測中應用。由于近紅外光譜敏感性強，會形成重疊的吸收峰，實現對各種光譜數據的鑒別，降低了光譜鑒別難度系數。在定性分析法支持下，提高不同類型油品成分檢測效率，提高組分鑒別工作效率和質量；保證數據分析結果的準確性和完整性；在鑒別過程中，應用到建庫判別算法，通過構建標準物質樣品庫，實現對樣品庫中光譜數據等信息數據的收集和整理，保證油品中物質成分和含量評判準確性。聚類分析法，通過光譜圖視圖降維方式展現，分解光譜數據矩陣，根據不同成分矩陣圖，對最終的結果進行計算，整個過程中，相關人員需要做好樣本分類工作，全面分析無相似要素，進而形成譜系圖。

3.2.2 定量分析法

在近紅外光譜分析技術支撐下，可客觀的評判樣本的準確性，構建相應的樣本模型，為后期檢驗工作的開展提供支持；同時，需要做好樣本物化性質檢驗工作，加強對基礎數據的判斷，保證樣本整體質量，并通過構建標準檢驗法，加強對檢測誤差的控制。另外，在定量分析法中，構建了多元線性回歸MLR、主成分回歸PCR模型，進而保證校正工作處理效果[3]。

3.2.3 發動機油質量監控點

通過運用近紅外光譜分析技術，提高了發動機油質量，在紅外光譜技術處理過程中，有效把控油品的應用時間，降低故障發生幾率，實現對原油、新油吸光度譜線峰位的檢測，降低了發動機有機化合物污染程度。

4 結語

總之，現代化科學技術快速進步，驅動儀器分析技術進一步發展，通過本文分析發現，將近紅外光譜技術、高效液相色譜分析技術氣相色譜技術等技術運用在油品分析中，提高油品分析數據準確性，保證儀器分析技術應用效果。