關于粗汽油餾程的分析

徐娟(中海石油舟山石化有限公司，浙江 舟山 316015)

1 粗汽油的特點

粗汽油是催化裂化裝置的第一道分離產品，一般催化裂化裝置分餾塔頂分離器的汽油叫粗汽油，因為還需要到吸收穩定系統脫除溶解的C4、C3組分，使蒸汽壓合格。因還沒有穩定所以叫粗汽油。粗汽油組分很輕，易揮發，蒸氣壓130 MPa左右，終餾點和車用汽油終餾點一樣。因組分輕、易揮發，餾程分析回收率達不到方法要求。

2 用餾程儀分析粗汽油餾程

2.1 自動餾程儀概述

試驗所用餾程儀為PAC optidist常壓蒸餾儀，主要由蒸餾燒瓶、加熱單元、溫度傳感器、冷浴裝置、接收裝置及顯示屏組成。此蒸餾儀自動化程度高，實時曲線和數值顯示；低壓輕質加熱元件，加熱功率根據實時沸點不同自動調節；自動檢測加熱水平，以延緩加熱元件老化；可查看校正結果、觀測結果和實時溫度三種結果，自動對溫度、體積和大氣壓力的結果校正；內置冷卻單元，通過噴入二氧化碳進行自動滅火功能。

2.2 餾程儀參數設定

粗汽油餾程儀參數設定：設置冷凝浴溫度為0～1 ℃，接受量筒周圍冷卻浴溫度13～18 ℃。第一階段開始加熱功率10 W，第一階段開始加熱功率保持時間4.5 min，第二階段加熱功率15 W，最后至終餾點加熱功率30 W，終餾點檢測回升2 ℃自動檢測為終餾點。

2.3 儀器設備、試劑耗材及試驗方法

儀器設備：PAC自動餾程儀、100 mL PAC量筒、125 mL蒸餾燒瓶、38 mm孔徑的加熱板。

試劑耗材：一瓶500 mL的催化裂化裝置粗汽油、少量沸石(防止在蒸餾過程中爆沸)、石油醚、無水乙醇。

試驗方法：GB/T 6536—2010。

2.4 樣品前期處理

根據GB/T 6536方法中被測樣品所屬組別，粗汽油蒸汽壓大于65 MPa，終餾點小于250 ℃，判定為第1組測量條件蒸餾。方法要求樣品瓶溫度小于10 ℃，樣品貯存溫度小于10 ℃，分析前樣品處理后溫度小于10 ℃。由于粗汽油揮發性特別強，回收體積只能達92%左右，不能滿足分析標準要求。首先要對粗汽油進行處理，把123-SC-209粗汽油樣品、量筒、蒸餾燒瓶分別用A4密封袋封起來(防止瓶體產生水汽)，放在冰箱冷藏室4 h以上，這樣才能達到方法的測試要求。

2.5 樣品分析

從冰箱快速取出粗汽油樣品、量筒和蒸餾燒瓶，快速的量取100 mL樣品粗汽油，裝在125 mL事先冷卻好的蒸餾燒瓶中，裝入2～3粒沸石，安裝在蒸餾儀上，裝好量筒。按規定條件進行蒸餾，從初餾點開始到蒸餾結束的整個過程中，系統地觀察并記錄回收量筒中冷凝液達到規定體積以及在該體積下對應的試樣的溫度。將觀察溫度經大氣壓、溫度修正后作為餾出溫度，主要記錄初餾點、10%、50%、90%和終餾點的餾出溫度，并按照規程的要求，求出殘留量，最后計算出各點的蒸發溫度，分析數據如表1所示。

由表1可知，實驗室分析的粗汽油終餾點199.1 ℃，明顯高于標準值196.5 ℃，回收率92.8%遠低于分析標準中設置的回收體積97%。從而說明粗汽油在回收體積92.8%終餾點已經到達，此時儀器會一直加熱，試圖達到回收體積97%，從而加熱功率加大，溫度會突然拉升造成突躍，導致終餾點偏高。

表1 按標準分析的粗汽油餾程數據

2.6 改變餾程參數

為了能使粗汽油終餾點更準確，根據樣品特點，我們需要重新建立分析方法，重新設置自動餾程儀的參數：設置冷凝浴溫度為0 ℃，接受量筒周圍冷卻浴溫度10 ℃。第一階段開始加熱功率10 W，第一階段開始加熱功率保持時間4.5 min，第二階段加熱功率15 W，最后至終餾點加熱功率15 W，終餾點檢測回升2 ℃自動檢測為終餾點。把終餾點判別時的回收率設置為89%，在回收體積89%左右開始檢測終餾點，回收體積在92%左右終餾點到達，這樣終餾點相對準確，分析數據如表2所示。

表2 分析參數調整后的粗汽油餾程數據

3 用氣相色譜法分析粗汽油餾程

目前，大多數實驗室都用氣相色譜分析粗汽油餾程，把粗汽油試樣進入AC 8612色譜儀器進行快速分析，用C5～C14正構烷烴建立了正構烷烴的沸點與保留時間的校正曲線，獲得對應百分收率的累加面積及保留時間，利用前面得到的保留時間與沸點的關系曲線可以計算出百分收率-溫度即餾程。

3.1 儀器、材料和試劑

儀器：氣相色譜儀(帶自動液體進樣器)、分流/不分流進樣口、氫火焰離子化檢測器。

材料：色譜柱(HP-1，10 m×0.100 mm×0.2 μm)、色譜進樣小瓶、微量注射器(5 μL)、

量筒(100 mL)、氫氣(純度不低于99.99%)、燃氣、氦氣(純度不低于99.99%)、載氣、壓縮空氣。

試劑：二硫化碳(色譜純)。

表3 色譜儀操作參數

3.2 色譜儀操作參數設定

色譜儀操作參數設定如表3所示。

3.3 色譜法分析步驟

取樣品注入自動進樣小瓶到小瓶一半處，因為粗汽油樣品太輕，需要加入一半二硫化碳，搖勻放在自動進樣器樣品盤上。在色譜工作站設定樣品序列，并啟動序列，儀器開始分析，分析完后數據保存。根據組分校正表和標樣譜圖檢查定性及定量結果。測試譜圖如圖1所示。

圖1 粗汽油典型譜圖

3.4 數據校正

用前面自動餾程做的結果對模擬餾程數據進行校正，在模擬餾程中找到123-201粗汽油分析數據，選擇方法123CQ，點擊ToCalModel，再次確認方法是123CQ，把鼠標移到最下面顯示藍色的Sampie-20200416，把Sampie-20200416改成123CQ-20200416，在倒數第三行紅色的CalTemp℃(V%)一欄中手動輸入蒸餾中校正CorTmp的數據，輸入蒸汽壓和密度，點擊OK，關閉對話框，在方法method，點擊save保存，替換之前的方法，也可以在剛才的步驟中，點擊左邊方法，點擊刪除以前不用的方法。重新打開123-SC-209粗汽油，方法變成綠色，說明校正成功，以后的分析數據就按這個數據自動校正。

4 結語

通過以上試驗，用GB/T 6536自動餾程儀分析，該方法分析時間較長(約45 min)，而且前期樣品處理麻煩，人工影響較大，且存在燒瓶破裂，易發生著火的安全隱患。用氣相色譜分析的粗汽油餾程結果精密度高、重復性好、準確性好，而且分析時間較短(約9 min)，不足之處是如果餾程數據范圍變化較大時需要重新校正。