儀器分析技術在油品分析中的應用

劉英 涂小進

(1.武漢軟件工程職業學院，湖北 武漢 430205；2.武漢市藥物增溶工程技術研究中心，湖北 武漢 430205)

0 引言

在經濟快速發展的大環境下，我國的人口數量一直處于上升狀態，這就意味著人類加大了對能源的需求量，從而直接促進了石油行業的快速發展，提高了石油行業的市場競爭力。利用儀器分析技術對石油產品進行分析后，能夠對其組成成分及相應的性質進行明確。油品分析結果不僅關系到石油企業的經濟效益，而且與人們的生命財產安全息息相關，因此，加強儀器分析技術在油品分析中應用的研究具有重要的現實意義。

1 油品分析的重要意義

對于石化企業來講，油品分析具有十分重要的作用，主要表現在石油的生產、儲存及運輸等過程中，油品分析結果直接關系到石化企業石油產品質量，進而影響石化企業的經濟效益。在石油產品生產中，生產企業可以根據油品分析結果對生產工藝進行適當調整，進而提高石油產品的質量。在對石油產品進行儲存或運輸時，通過對油品的分析可以判斷產品是否被污染，油品質量是否受到影響。油品分析主要是指利用相關技術對產品的成分、水分、微量元素及雜質進行檢測，明確不同物質的具體含量，同時提供相應的檢測報告，確保油品質量。在油品市場中，油品分析是對油品質量進行監督的重要手段，對油品市場進行有效規范，杜絕假油及走私油的出現，提高石油產品的質量，進而提高石化企業的市場競爭力。

2 儀器分析技術在油品分析中的應用

為了對石油產品品質進行控制，石化企業必須加強油品分析工作，主要檢測油品組成成分的含量，進而確保油品品質符合相關要求。傳統的油品分析方法需要較長的時間，從而無法實現對油品生產環節的實時控制。同時，傳統的油品分析方法在結果準確性、精確性等方面有待提高。隨著科學技術的快速發展，現代儀器分析技術已經被廣泛應用在油品品質分析中，且儀器分析技術能夠實現對油品成分的高效、全面、準確檢測。儀器分析技術是油品分析工作的重要基礎，根據石油產品的具體情況，選擇適當的儀器分析技術，不僅能夠提高分析效率及質量，而且能夠有效確保石油產品的質量。目前，用于油品分析的儀器分析技術主要為質譜法、高效液相色譜法、近紅外光譜法、氣相色譜法、全二維氣相色譜法等，下文針對上述儀器分析技術在油品分析中的應用情況進行詳細敘述。

2.1 質譜法

質譜法，簡稱為MS。這種分析技術被廣泛應用在油品分析工作中，其對油品分析的主要指標是樣品離子荷比，通過對該指標進行檢測，實現對油品的定量評價。隨著儀器分析技術的快速發展，質譜法已經被廣泛應用在柴油、汽油、煤油、潤滑油等多種石油產品的油品分析中。從目前質譜法的使用狀況可以看出，質譜法已經被成功應用在石油餾分的檢測分析工作中，同時，美國相關組織已經將多個質譜法收錄在有關標準內。現階段，相關研究報道表明，質譜法已經成功應用在渣油飽和烴檢測中，實現對組成烴類物質的含量檢測；同時，已有研究表明，質譜法與飛行時間結合后，在其他方法的輔助下，能夠對減壓渣油在一定反應下結構的變化狀況進行分析，同時，質譜法可以用于研究重芳烴分子量在石油餾分中的分布狀況。

2.2 高效液相色譜法

高效液相色譜法，簡稱為HPLC，由于這種儀器分析技術對沸點要求不高，因此被廣泛應用在多種石油產品的油品分析中。同時，高效液相色譜法也能夠有效分離成分復雜的石油產品。相關研究表明，利用高效液相色譜法實現了對油品中間餾分的檢測，成功測定了其中的烴類物質。把通過HPLC技術得到的烴類化合物作為油品分析的標準，對單一化合物進行替代，同時根據標準樣品，比較不同方法之間的區別。根據相關報道可以看出，在紫外二極管陣列檢測器的協助下，利用高效液相色譜法檢測重油內的芳香烴類化合物，在紫外線作用下，芳香烴類化合物會呈現一定的圖譜，從而提高了檢測結果的精確性。總的來說，在油品分析中，不同的組分在高效液相色譜法的作用下會出現不同的反應，從而實現對油品質量的定量分析。這種技術有效地提高了分析結果的準確性，而且整個分析流程時間比較短，通常狀況下，1小時左右就能實現對單一樣品的檢測分析。

2.3 近紅外光譜法

近紅外光譜法，簡稱為NIR。這種儀器分析技術的優勢是簡單快捷、工作效率高，同時，在利用近紅外光譜法對油品進行分析過程中，需要使用到油品近紅外圖譜。隨著分析技術的快速發展，近紅外光譜法已經被廣泛應用在我國油品分析工作中，其分析對象主要是原油、石油產品，分析目的是了解掌握石油產品的性質。比如，來自新加坡的一位學者表示，在利用近紅外光譜法分析技術對原油進行性質分析時，通過近紅外圖譜實現了校正模型的構建，之后基于實際沸點形成的蒸餾曲線，對二者的相關系數進行計算，發現二者相關系數大于0.98。韓國SK公司利用近紅外光譜法對油品進行分析，目的是利用不同油品之間的差異對油品性質進行鑒定，這種鑒定結果準確性比較高，是油品直接分析的常用方法。

2.4 氣相色譜法

利用氣相色譜法對油品進行分析的主要原理就是不同物質具有各自對應的極性及沸點，氣相色譜法利用這種差異實現對氣體混合物的有效分離。傳統的汽油組分分析方法需要利用餾程測定儀對餾程進行測定，這種分析過程不僅對樣品量需求量大，而且需要較長的分析時間，整個分析流程比較復雜。而氣相色譜法就是利用蒸餾的原理對原油進行分析，對原油中不同餾分的分布進行分析，快速獲得對應的分布數據信息，不僅分析時間短，而且油品品質分析效果好。利用氣相色譜法對汽油的單體烴成分進行分析，根據碳數目的不同對PIONA分布進行分析，同時以單體烴數據為基礎，對汽油的餾程、密度、熱值等質量指標進行計算。根據氣相色譜數據，利用多元線性回歸法對原油粘度進行有效預測，同時對辛烷值進行計算。結合硫氮化學發光檢測器，利用氣相色譜法對油品內S、N含量進行定量測定分析。氣相色譜法有效地縮短了油品分析時間，實現了對油品的高效分析。

2.5 全二維氣相色譜法

以氣相色譜法為基礎，對儀器分析技術進行再創造，全二維氣相色譜法由此產生。與氣相色譜法相比，全二維氣相色譜法存在一定的優勢。全二維氣相色譜法對油品品質進行分析的優點是高容量、高分辨率、高效率、靈敏度高等，能夠對待檢驗物質進行全面分析。在對石油樣品品質分析過程中，只需進行一次選樣，就可以實現對石油多種組成成分的分析。優化二維氣相色譜分離條件，實現對多種石油產品的高效分析。基于二維氣相色譜法，結合三維數據處理軟件，對石油組成成分進行檢測。

3 結語

油品分析工作不僅直接關系到石化企業的經濟效益，而且直接影響到人們正常的生產生活。儀器分析技術廣泛應用在油品分析工作中，不僅提高了油品分析效率，而且提高了分析結果的準確性。根據石油產品類型的不同，石化企業可以選擇相應的儀器分析技術對油品進行分析。石化企業應該加強對儀器分析技術的應用，提高對石油產品品質的重視，只有這樣，才能夠對石油產品的生產過程進行全程監控，穩定石油產品質量，從而促進石化企業的快速發展。