柴油色譜模擬餾程的應(yīng)用分析

周鴻剛，張明虎，姚建新

（中國(guó)石油蘭州石化公司，甘肅蘭州730060）

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柴油色譜模擬餾程的應(yīng)用分析

周鴻剛，張明虎，姚建新

（中國(guó)石油蘭州石化公司，甘肅蘭州730060）

本文用色譜模擬餾程對(duì)煉油廠六個(gè)柴油組分餾程的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析說明，針對(duì)特定的實(shí)際樣品，需進(jìn)行餾出溫度的修正，以建立不同的樣品類型，從而使分析結(jié)果更準(zhǔn)確，與手動(dòng)結(jié)果相比，滿足方法的再現(xiàn)性要求，同時(shí)考察了色譜模擬餾程結(jié)果的重復(fù)性和準(zhǔn)確性，結(jié)果表明，重復(fù)性和準(zhǔn)確性良好，說明色譜模擬餾程可用于中控質(zhì)量分析，提高了工作效率。

柴油；柴油組分；色譜模擬餾程；應(yīng)用

津德爾煉油有限公司是中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司和尼日爾能礦部合資建設(shè)的尼日爾境內(nèi)第一座現(xiàn)代化煉廠，煉廠主要包括常壓蒸餾、重油催化裂化、催化重整與柴油加氫等9套工藝裝置以及發(fā)電站等22套輔助系統(tǒng)。在連續(xù)生產(chǎn)過程中，對(duì)各種柴油組分的中控餾程分析數(shù)據(jù)十分重要，便于裝置調(diào)整操作參數(shù)，從而監(jiān)控和保障成品柴油的質(zhì)量［1］。

傳統(tǒng)的手工餾程按照GB/T 6536-2010［2］來分析，完成每個(gè)樣品至少需要1 h，費(fèi)時(shí)費(fèi)力效率低，而海外的實(shí)際工作情況是人員少、勞動(dòng)強(qiáng)度大。參照ASTM D2887-08［3］，色譜模擬餾程是運(yùn)用色譜技術(shù)模擬經(jīng)典的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾方法來測(cè)定各種石油餾分的餾程，已經(jīng)成為石油和石化分析中的一類重要應(yīng)用［4，5］，色譜模擬蒸餾法的原理［6，7］在此不再累述，用此方法分析柴油總時(shí)長(zhǎng)只需約9 min，比較適合生產(chǎn)的中控分析，效率比較高。

本文采用AC8634分析儀對(duì)津德爾煉油廠的六個(gè)柴油組分的色譜模擬餾程應(yīng)用情況進(jìn)行了分析說明。

圖1　校正樣的典型色譜圖Fig.1 The typical GC chart of calibration samp le

圖2　保留時(shí)間和沸點(diǎn)的關(guān)聯(lián)圖Fig.2 Plot of retention time versus boiling point

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器及材料

氣相色譜儀：Agilent6850 Network GCSystem；

自動(dòng)進(jìn)樣器：Agilent 6850 Series Auto Sampler；

校正樣：BPCalibration，C5～C44，樣品號(hào)59.50.400；

參考樣：Reference Gas Oil（140℃～400℃），樣品號(hào)56.40.400；

CS2：分析純，用作稀釋劑或清洗注射器；

手動(dòng)餾程儀。

1.2典型色譜操作條件

色譜儀的典型操作條件（見表1）。

1.3分析步驟

（1）將各樣品封于樣品瓶?jī)?nèi)；（2）在色譜操作軟件編輯分析序列，第一個(gè)樣品為空白，以進(jìn)行基線補(bǔ)償，不同的樣品選擇不同的樣品類型，并將樣品瓶置于自動(dòng)進(jìn)樣器托盤相應(yīng)位號(hào)上；（3）運(yùn)行序列，分析完成后記錄結(jié)果。

表1　色譜儀操作條件Tab.1 The operation condition of GC

1.4校正樣的分析

校正樣是一系列C5～C44正構(gòu)烷烴的混合物，主要目的是定性分析，確定各正構(gòu)烷烴的洗脫時(shí)間，AC8634分析儀利用校正技術(shù)來建立保留時(shí)間和沸點(diǎn)的關(guān)聯(lián)，在表1色譜操作條件下校正樣的典型色譜圖（見圖1），保留時(shí)間和沸點(diǎn)的關(guān)聯(lián)圖（見圖2）。

1.5參考樣的分析

分析參考樣目的是驗(yàn)證AC8634分析儀系統(tǒng)性能的可靠，如果實(shí)測(cè)分析結(jié)果與目標(biāo)值的差值在允許范圍內(nèi)，則說明儀器條件穩(wěn)定，可以進(jìn)行樣品分析。在表1色譜操作條件下校正樣的典型色譜圖（見圖3），分析結(jié)果（見圖4）。

1.6樣品的分析

圖3　參考樣的典型色譜圖Fig.3 The typical GC chart of reference sample

圖4　參考樣的分析結(jié)果圖Fig.4 The result GC chart of reference sample

圖5　常一線的典型色譜圖Fig.5 The typical GC chart of first side-cut

圖6　常二線的典型色譜圖Fig.6 The typical GC chart of second side-cut

在表1色譜操作條件下進(jìn)行柴油組分樣品（包括常一線、常二線、常三線、催化柴油、柴油加氫原料（由催化柴油和重汽油組成）和精制柴油的分析，典型色譜圖（見圖5～圖10）。

2　結(jié)果與討論

2.1餾出溫度的修正

在實(shí)際分析中，對(duì)于煉油廠的一些特定樣品，結(jié)果偏離手動(dòng)餾程較多，這是由一種或多種因素引起的，主要是由于實(shí)際樣品與AC所建立關(guān)聯(lián)的樣品組成和性質(zhì)不同。需創(chuàng)建不同的樣品類型，AC原有的樣品類型只有Diesel和Jet fuel，然后關(guān)聯(lián)一個(gè)修正因子進(jìn)行校正。對(duì)樣品手動(dòng)分析30次（次數(shù)越多修正結(jié)果越準(zhǔn)確），取平均值然后輸入操作軟件，軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算出修正因子并計(jì)算出修正后的結(jié)果。不同柴油餾分的手動(dòng)與修正后的色譜餾程結(jié)果對(duì)比（見表2）。

由表2可以看出，兩種方法的分析結(jié)果絕對(duì)誤差很小，滿足方法的再現(xiàn)性要求，可以用于煉油廠各柴油組分的中控質(zhì)量控制。

2.2方法重復(fù)性的考察

圖7　常三線的典型色譜圖Fig.7 The typical GC chartof third side-cut

圖8　催化柴油的典型色譜圖Fig.8 The typical GC chartof FCC diesel

圖9　柴油加氫原料的典型色譜圖Fig.9 The typical GC chartof DH feedstock

圖10　精制柴油的典型色譜圖Fig.10 The typical GC chartof DH refined diesel

表2　手動(dòng)與修正后的色譜餾程結(jié)果對(duì)比Tab.2 The results comparison betweenmanual and corrected GC distillation

選取柴油的主要組分催化柴油和加氫精制柴油，連續(xù)分析5次考察方法的重復(fù)性，結(jié)果（見表3）。

表2　手動(dòng)與修正后的色譜餾程結(jié)果對(duì)比（續(xù)表）Tab.2 The results comparison between manual and corrected GC distillation

表3　催化柴油和精制柴油模擬餾程數(shù)據(jù)的重復(fù)性Tab.3 The repeatability of FCC diesel and refined diesel simulated distillation

從表3中數(shù)據(jù)可以看出，用色譜模擬餾程分析柴油的主要組分，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差都小于2%，重復(fù)性良好，滿足方法要求，可以用于日常分析。

2.3方法準(zhǔn)確性的考察

煉油廠質(zhì)檢中心每年都參加由荷蘭IIS機(jī)構(gòu)組織的國(guó)際實(shí)驗(yàn)室比對(duì)實(shí)驗(yàn)，采用此樣品來驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確性，同時(shí)進(jìn)行色譜和手動(dòng)分析，并與荷蘭機(jī)構(gòu)提供的值進(jìn)行對(duì)比，具體結(jié)果（見表4）。

表4　分析準(zhǔn)確性結(jié)果對(duì)比Tab.4 The comparison of analytical accuracy results

由表4可以看出，絕對(duì)誤差都在2.5℃以內(nèi)，說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠，方法的準(zhǔn)確度較高。

3　結(jié)論

（1）用色譜模擬餾程分析某一具體樣品時(shí)，需建立新的樣品類型，并計(jì)算與之相對(duì)應(yīng)的修正因子來進(jìn)行校正。

（2）色譜模擬餾程方法可以用于煉油廠六種柴油餾分的餾程分析，極大的提高了工作效率，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度。

（3）色譜模擬餾程分析柴油方法的重復(fù)性和準(zhǔn)確性都較好。

［1］李曉勇.航煤、柴油色譜模擬蒸餾的應(yīng)用［J］.廣州化工，2009，40（14）：150-152.

［2］GB/T 6536-2010.石油產(chǎn)品常壓蒸餾特性測(cè)定法［S］.2010.

［3］ASTM D2887-08 Standard Test Method for Boiling Range Distribution of Petroleum Fractions by Gas Chromatography［S］.2014.

［4］趙春林，劉蘭華.催化裂化生成油模擬蒸餾分析中存在問題探討［J］.煉油與化工，2009，20（2）：51-53.

［5］溫利新，梁結(jié)虹，蔡明招.色譜模擬蒸餾方法測(cè)試渣油的餾分分布［J］.分析測(cè)試學(xué)報(bào)，2007，26（2）：270-273.

［6］袁仁良.快速模擬蒸餾在分析焦化汽油、柴油中的應(yīng)用［J］.低溫與特氣，2006，24（6）：31-35.

［7］楊海鷹，等.氣相色譜在石油化工中的應(yīng)用［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

The app lication analysis of gas chromatography simulated distillation for diesel

ZHOU Honggang，ZHANG Minghu，YAO Jianxin
（Lanzhou Petrochemical Company of PetroChina，Lanzhou Gansu 730060，China）

This article studied the application of gas chromatography simulated distillation for six diesel components in the refinery，as for the specific samples，it needs to carry out the distillation recovery temperature compensation so that different sample types can be built to make the test resultsmore accurate，the result can meet the reproducibility of the testmethod comparing with themanual results，the repeatability and accuracy of the gas chromatography simulated distillation results were also inspected，the results showed that the repeatability and accuracy is very good，thismeans that gas chromatography simulated distillation can be used tomonitor the intermediate quality and can greatly improve work efficiency.

diesel；diesel component；gas chromatography simulated distillation；application

TE622.14

A

1673-5285（2016）07-0148-06

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.07.038

2016－05-27

周鴻剛，男（1981-），碩士，工程師，2009年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（北京）化學(xué)工藝專業(yè)，主要從事煉廠質(zhì)量管理和油品水質(zhì)分析技術(shù)工作，郵箱：zhouhonggang728@163.com。