董海亮(中國石油錦州石化分公司,遼寧錦州 121000)
基于儀器分析技術在油品分析研究
董海亮
(中國石油錦州石化分公司,遼寧錦州 121000)
從油品分析概述入手,分析了油品光譜法分析的重要性,之后注重探討了基于儀器分析技術的油品分析,主要包括氣相色譜法、高效液相色譜法、質譜法、近紅外等,進一步促進儀器分析技術在油品分析中的應用和發展。
儀器分析技術;油品分析;應用
當前,石油產品呈現出種類多樣化、組分復雜化的發展趨勢,這就對油品分析提出了更高的要求。油品分析能夠對油品理化性質和組分進行測定,基于儀器分析技術的油品分析準確度更高、效率更高。基于以上,本文簡要研究了基于儀器分析技術的油品分析相關問題。
在儲運和市場流通的過程中,油品質量可能出現變化,例如在更換輸油管道的過程中很可能造成油品的交叉污染,影響油品質量的因素是多方面的。油品分析指的是對油品污染程度、含水量、性質以及組分等的分析,以此來確定油品質量,油品分析在油品相關的各個領域都有著重要的應用,例如油品生產領域、油品經銷領域、油品質檢領域等。油品分析是油品質量監管的重要手段,對于打擊假貨油品和走私油品、促進油品市場健康發展等方面有著重要的意義。
2.1基于氣相色譜法的油品分析
氣相色譜法依賴于氣相色譜儀,在油品分析應用的過程中,主要利用油品中各種物質的沸點、吸附性能等的差異性來實現油品分離,通過氣相色譜圖像與油品餾程的關聯性來展示石油產品相關性能,從而實現對油品質量的評價。
利用氣相色譜儀進行油品分析能夠有效提升分析速率,在短時間內就能夠獲得餾程分布相關數據,整個分析過程只有幾個小時。對于石油產品來說,不同類型產品之間沸點不同,因此采用的蒸餾方法也有著一定的差異。例如,寬餾分石油產品始沸點為538℃,主要采用ASTM—D2887沸點蒸餾方法,而汽油餾分石油產品的始沸點為260℃,主要采用ASTM-3710沸點蒸餾方法[1]。
2.2基于高效液相色譜法的油品分析
高效液相色譜法依賴于高效液相色譜儀,其適用范圍廣泛,對于不同沸點范圍內的油品都能夠有效分析,同時能夠有效分離組分復雜的油品。就目前來看,高效液相色譜法在油品分析中的應用比較廣泛,例如在石油烴類及柴油性質分析中的應用,在柴油及煤油中芳香烴類化合物測試中的應用以及在重油中芳香烴類物質檢測中的應用等等。
2.3基于質譜法的油品分析
質譜法以質譜儀為基礎,利用油品離子荷比測試來實現對油品的定量分析。質譜法廣泛應用于煤油、柴油以及汽油等各種油品的組分分析中。例如在石油餾分芳烴分子量分布檢測中的應用,在渣油飽和烴組分分析中的應用等。
2.4基于近紅外光譜技術的油品分析
近紅外光譜技術以近紅外光譜儀為基礎,其中涉及到光譜分析技術、測量技術以及化學計量技術,能夠實現對油品快速、準確的定性分析和定量分析,在石油產品性質和組分分析中應用廣泛,其在幾分鐘甚至幾秒之內就能夠對油品多項質量參數進行分析,相較于傳統的油品分析技術來說,近紅外光譜技術不僅分析高效,且成本較高,對油品樣品的使用量較小,同時不會對環境造成污染,環保性良好[2]。
對于石油產品來說,其主要成分為烴類化合物,不同組分油品在近紅外光譜圖的吸收特征有著一定的差異性,也就是說在近紅外光譜圖中能夠包含油品中詳細的組分信息,因此,在進行油品分析的過程中,只需要測出油品樣品的光譜,就能夠根據光譜與組分的對應關系分析出其各個組分的質量參數。
2.5基于全二維氣相色譜法的油品分析
全二維氣相色譜法是對氣相色譜分析技術的升級,在利用氣相色譜法進行油品分析的過程中,其色譜峰容量有著一定的局限性,只能夠對含有幾十種到幾百種組分物質的油品進行分析,如果油品中的成分復雜,則難以實現有效的分析效果。相較于傳統的氣相色譜分析技術來說,全二維氣相色譜分析技術不僅分辨率和靈敏度更高,同時其色譜峰的容量更大,分辨率更高,能夠適用于復雜體系油品的分析。
全二維氣相色譜儀中有一個調制器,在調制器的作用下,能夠將兩支相互獨立且機理不同的色譜柱聯結起來,采用串聯聯結的方式,調制器能夠起到捕集作用和再進樣作用[3]。油品樣品首先進入第一根色譜柱,進行油品分離,之后經過分離的組分依次進入調制器,在調制器作用下進行聚焦,以脈沖的形式將油品樣品送入第二根色譜柱,在第二根色譜柱進行油品的進一步分離,之后再將油品送入檢測器中進行檢測。
石油產品組分復雜,內含大量各種類型的烴類物質,這就給油品的分析帶來了困難,而全二維氣相色譜技術的出現則有效解決了以上問題,其在油品烴類物質組分分析、硫化物組分分析中都有著重要的應用。
綜上所述,在石油產品種類日趨多樣化和組分日趨復雜化的背景下,油品分析的儀器分析技術也在不斷發展,本文簡要分析了幾種常用的儀器分析技術,并探討了其優缺點,旨在進一步促進儀器分析技術在油品分析中的應用和發展,從而提升油品分析質量。
[1] 李誠煒,田松柏,弓愛君,等.儀器分析技術在油品分析中的應用[J].分析儀器,2004,(4):1-5.
[2] 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.
[3] 千承輝,宋繼斌,王天資,等.基于多種方式的便攜式油品質量分析儀器的研究[J].電子設計工程,2016,(4):52-55.
In Oil Analysis Instruments Based on Technical Analysis
Dong Hai-liang
Overview of Oil Analysis,analyzes the importance of oil analysis,oil analysis discussed after focusing on instrumental analysis techniques,including gas chromatography,high performance liquid chromatography,mass spectrometry,near infrared spectroscopy technology and comprehensive two-dimensional gas chromatography analysis technology to further promote the development and application of instrumental analysis techniques in petroleum product analysis.
instrumental analysis techniques;oil analysis;application
TE622
B
1003-6490(2016)05-0063-01
2016-05-03
董海亮(1987—),男,遼寧錦州人,助理工程師,主要研究方向為油品分析,儀器分析。