柏敏佳
摘要:在社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大背景下,由于我國的人口數(shù)量在逐漸遞增,導(dǎo)致人們生產(chǎn)、生活所需的能源量也在逐漸遞增,從而推動(dòng)了我國石油行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展以及石油產(chǎn)品的多樣化。通過對石油相關(guān)產(chǎn)品的分析,能夠了解石油以及石油產(chǎn)品的理化性質(zhì)和成分組成。目前,我國常用的石油檢測技術(shù)會浪費(fèi)大量的檢測時(shí)間,并且會降低檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,儀器分析技術(shù)也得到了技術(shù)的創(chuàng)新和改革,從而提高相關(guān)檢測工作人員的工作效率。
關(guān)鍵詞:油品分析;儀器分析;技術(shù)應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,促使儀器分析技術(shù)成為廣泛應(yīng)用的科學(xué)技術(shù),其中油品分析技術(shù)也在不斷的進(jìn)行創(chuàng)新和改革,常見的油品分析技術(shù)有氣相色譜法、高效液相色譜法、近紅外光譜法、質(zhì)譜法,這些儀器分析技術(shù)在油品分析工作中的應(yīng)用,不僅能夠提高油品分析工作的效率,還能夠提高油品分析數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性,而這也是石油行業(yè)發(fā)展階段,亟待探索和解決的問題。筆者在本文中針對儀器分析技術(shù)在油品分析工作中的應(yīng)用,主要從氣相色譜法、高效液相色譜法、近紅外光譜法、質(zhì)譜法這四個(gè)方面進(jìn)行簡單的論述。
一、氣相色譜法
氣相色譜法儀器分析技術(shù)(簡稱為GC),是指利用檢測物質(zhì)的沸點(diǎn)、極性、吸附性所存在的差異,能夠分離出混合物中的各種物質(zhì)。目前,我國油品分析行業(yè)中常用的氣相色譜儀器分析技術(shù),是指利用氣相色譜圖和石油相關(guān)產(chǎn)品餾程分布的相關(guān)性,能夠?qū)⑶逦恼宫F(xiàn)出各組成物質(zhì)的性能,如石油餾分、原油、石油產(chǎn)品蒸發(fā),從而可以更好的評價(jià)石油相關(guān)產(chǎn)品的特性[1],如圖1所示。例如,進(jìn)行石油原油的蒸發(fā)特性檢測時(shí),常用的檢測方式為ASTM-D5236、ASTM-D2892的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾法,不僅會花費(fèi)大量的檢測時(shí)間進(jìn)行油品分析,并且還會消耗大量的樣品,甚至?xí)r間久一點(diǎn)會花費(fèi)2周以上。但是氣象色譜法儀器分析技術(shù)的應(yīng)用,能夠在原有蒸餾法的基礎(chǔ)上迅速得出其餾程分布數(shù)據(jù),這樣的油品分析時(shí)間只需要幾個(gè)小時(shí)就可以,不僅能夠縮短工作時(shí)間,還能夠提高油品分析工作的效率。與此同時(shí),針對石油相關(guān)產(chǎn)品存在的差異性,ASTM制定了不同的類型標(biāo)準(zhǔn),如ASTM-D2887方法主要是針對始沸點(diǎn)為538℃的石油產(chǎn)品進(jìn)行寬餾分;ASTM-D3710方法主要針對始沸點(diǎn)為260℃的汽油產(chǎn)品進(jìn)行餾分;ASTM-D5307方法通過使用適當(dāng)?shù)娜軇┻M(jìn)行原油餾分[4]。
二、高效液相色譜法
高效液相色譜法儀器分析技術(shù)(簡稱為HPLC),該方法適用于廣泛的沸點(diǎn)范圍。而石油、原油、石油產(chǎn)品具有廣泛的沸點(diǎn)范圍且成分組成復(fù)雜,使用高效液相色譜法儀器分析技術(shù)進(jìn)行物質(zhì)分離,能夠取得良好的分離效果,如圖2所示。例如,使用高效液相色譜法儀器分析技術(shù)進(jìn)行柴油、煤油中芳香烴類化合物的定量測試,能夠彌補(bǔ)氣相色譜法儀器分析技術(shù)的檢測的缺陷;將高效液相色譜法儀器分析技術(shù)與紫外二極管陣列檢測器相結(jié)合,用來檢測重油中含有的芳香烴類化合物,通過芳香烴類化合物的紫外線圖譜,來提高檢測結(jié)果數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。通過液相色譜法儀器分析技術(shù)所分離出的烴類化合物是標(biāo)準(zhǔn)性物質(zhì),可以代提之前單一的化合物,反之也可通過標(biāo)準(zhǔn)樣品的比較,來選擇不同的檢測方法[4]。這種檢測方法是利用不同物質(zhì)的響應(yīng)分析,來定量性的測試、評定油品的分析,從而提高檢測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性,且檢測時(shí)間較短。
三、近紅外光譜法
近紅外光譜法儀器分析技術(shù)(簡稱為NIR)這種分析方法具有簡單性、快速性,不僅與油品的近紅外光譜圖相關(guān)聯(lián),還與油品中各組分的理化性質(zhì)相關(guān)聯(lián)。目前,近紅外光譜法儀器分析技術(shù)主要被應(yīng)用于分析原油、石油產(chǎn)品的相關(guān)性質(zhì)。例如,韓國某公司利用不同石油產(chǎn)品的近紅外光譜圖差異,來判別石油產(chǎn)品的相關(guān)性質(zhì),且精準(zhǔn)度高,這種檢測方法為石油產(chǎn)品的直接分析提供了便捷[3]。
四、質(zhì)譜法
質(zhì)譜法儀器分析技術(shù)(簡稱MS)能夠定量評價(jià)樣品中離子荷比的測試與評定。目前,這種檢測方法被廣泛應(yīng)用于分析汽油、柴油、煤油、潤滑油等成分組成。例如,使用質(zhì)譜法儀器分析技術(shù)探究石油餾分過程中各重芳烴的分子量分布;將質(zhì)譜法儀器分析技術(shù)與其他的檢測分析方法相結(jié)合,來探究減壓渣油氫化脫硫前后的結(jié)構(gòu)變化;使用質(zhì)譜法儀器分析技術(shù)來檢測渣油飽和烴中的成分組成[2]。
五、結(jié)束語
綜上所述,信息技術(shù)的飛速發(fā)展,推動(dòng)了儀器分析技術(shù)的不斷創(chuàng)新和改革,如氣象色譜法儀器分析技術(shù)、高效液相色譜法儀器分析技術(shù)等,能夠提高油品分析檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性,并且降低油品分析時(shí)間和樣品使用量,從而能夠精準(zhǔn)的分析、評價(jià)原油、石油產(chǎn)品。
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[2]李誠煒,田松柏,弓愛君,劉澤龍.儀器分析技術(shù)在油品分析中的應(yīng)用[J].儀器分析,2004,04:1-5.
[3]魯靜,剡根姣,賀曉瑩.近紅外光譜分析技術(shù)在油品分析中的應(yīng)用研究[J].山東工業(yè)技術(shù),2014,22:164.
[4]王淼,王麗.儀器分析技術(shù)在油品分析中的應(yīng)用[J].化工管理:技術(shù)管理,2016,5:184.
(作者單位:揚(yáng)子石油化工有限公司質(zhì)量檢驗(yàn)和管理中心)