現(xiàn)代儀器分析技術(shù)在石油化工油品分析中的應(yīng)用

王皓(中石化鎮(zhèn)海煉化公司，浙江 寧波 315000)

0 引言

隨著生活質(zhì)量的不斷提高，對(duì)能源方面的需求也越來越大，這推動(dòng)了石油化工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)也給石油化工行業(yè)帶來了巨大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。借助現(xiàn)代儀器分析技術(shù)可以更為準(zhǔn)確地判斷油品質(zhì)量，從而保證石油化工企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也可以進(jìn)一步保障人們的用油安全性。所以有必要對(duì)現(xiàn)代儀器分析技術(shù)在油品分析當(dāng)中的科學(xué)應(yīng)用做深入探究。

1 油品分析的意義

油品分析屬于石油化工企業(yè)的一項(xiàng)重要工作，能夠?qū)κ突て髽I(yè)生產(chǎn)以及加工的石油產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，從而影響到石油化工企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益以及信譽(yù)度[1]。借助油品分析工作，能夠幫助石油化工企業(yè)充分了解和掌握自身生產(chǎn)加工的石油產(chǎn)品當(dāng)中存在的一些不足之處，然后結(jié)合實(shí)際問題科學(xué)合理地對(duì)自身的生產(chǎn)工藝做出調(diào)整，不斷提高石油產(chǎn)品的質(zhì)量。此外，石油產(chǎn)品在存儲(chǔ)以及運(yùn)輸?shù)倪^程中，有可能因?yàn)楦鞣N因素的影響而受到污染，借助油品分析工作能夠檢驗(yàn)油品質(zhì)量是否受到相應(yīng)的影響，保證人們以及社會(huì)各業(yè)能夠用到安全可靠的石油產(chǎn)品。對(duì)于油品分析來講，其主要指的是借助一些相關(guān)技術(shù)針對(duì)石油產(chǎn)品開展成分、水分以及微量元素等方面做出的檢測(cè)工作，可以充分明確不同物質(zhì)的實(shí)際含量，并且提供相應(yīng)的檢測(cè)報(bào)告，以此來確保油品質(zhì)量。

2 現(xiàn)代儀器分析技術(shù)在石油化工油品分析中的應(yīng)用

2.1 氣相色譜法的應(yīng)用

氣相色譜儀技術(shù)主要是借助石油產(chǎn)品當(dāng)中相應(yīng)物質(zhì)具備的一些極性、吸附性能以及沸點(diǎn)等存在的差異性，實(shí)現(xiàn)混合物中不同物質(zhì)分析的目的[2]。結(jié)合現(xiàn)狀來看，我國(guó)相關(guān)技術(shù)部門在對(duì)此項(xiàng)儀器分析技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，一般都是借助氣相色譜圖像以及石油產(chǎn)品的實(shí)際分布關(guān)聯(lián)性，來開展相應(yīng)的分餾處理工作，將通過處理之后獲得的餾分、蒸發(fā)性能以及原油等充分展示在相關(guān)研究者面前，這樣便可以達(dá)到科學(xué)評(píng)價(jià)相應(yīng)石油產(chǎn)品的目的。結(jié)合實(shí)踐應(yīng)用來看，氣相色譜儀分析技術(shù)屬于一種極為有效而且應(yīng)用價(jià)值顯著的分析方法。

石油產(chǎn)品具有蒸發(fā)的特點(diǎn)，所以想要對(duì)相關(guān)產(chǎn)品做出有效評(píng)價(jià)，便需要用到相應(yīng)的蒸餾法來開展評(píng)估工作。不過應(yīng)用蒸餾法一般需要花費(fèi)相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間，而且需要用到大量的樣品，關(guān)鍵是難以有效保障蒸餾法應(yīng)用精確度。借助氣相色譜儀分析技術(shù)來開展分析工作，能夠迅速獲得相對(duì)較為精準(zhǔn)的分析數(shù)據(jù)，不但可以有效縮短分析時(shí)間，同時(shí)還能夠降低樣本的使用數(shù)量，從而大幅度提高油品分析的工作質(zhì)量以及效率。此外，氣相色譜儀分析技術(shù)還能夠針對(duì)不同類型的油品，合理制定差異化的石油產(chǎn)品評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并且做出較為精準(zhǔn)的相應(yīng)評(píng)價(jià)，所以這種方法一般不會(huì)受到石油產(chǎn)品存在差異性的影響。

目前，國(guó)外針對(duì)氣相色譜儀分析技術(shù)做出了大量的研究，有效推動(dòng)了油品分析工作的進(jìn)步和發(fā)展。有研究指出，借助毛細(xì)管氣相色譜法能夠更為有效地分析汽油單體烴組分，結(jié)合各種單體烴的實(shí)際體積百分含量以及物性數(shù)據(jù)有效計(jì)算出汽油的蒸氣壓、碳?xì)浜恳约懊芏冗€有熱值等各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)。由此不難看出，借助氣相色譜儀分析技術(shù)能夠快速精準(zhǔn)地分析汽油產(chǎn)品中的相關(guān)組分。

2.2 質(zhì)譜法的應(yīng)用

質(zhì)譜法分析技術(shù)，簡(jiǎn)稱MS。目前，這種儀器分析技術(shù)也屬于油品分析當(dāng)中應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)之一，其在對(duì)油品進(jìn)行分析的時(shí)候主要指標(biāo)便是樣品離子荷比，借助對(duì)該指標(biāo)開展的監(jiān)測(cè)工作，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)油品的定量評(píng)價(jià)。近幾年隨著儀器分析技術(shù)的不斷發(fā)展，這種技術(shù)目前已經(jīng)在柴油、汽油以及煤油還有潤(rùn)滑油等諸多類型的石油產(chǎn)品油品分析中得到了廣泛應(yīng)用。結(jié)合目前質(zhì)譜法實(shí)踐應(yīng)用情況能夠看出，其已經(jīng)成功地在石油餾分的監(jiān)測(cè)分析當(dāng)中到了切實(shí)有效的應(yīng)用，而且美國(guó)相關(guān)組織目前已經(jīng)將多個(gè)質(zhì)譜法充分納入相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。除此之外，質(zhì)譜法在渣油飽和烴監(jiān)測(cè)工作中得到了成功應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)組成烴類物質(zhì)的相應(yīng)含量的檢測(cè)。

2.3 高效液相色譜法的應(yīng)用

在眾多油品分析方法當(dāng)中高效液相色譜法也屬于一個(gè)較為常見的儀器分析技術(shù)[3]。該分析技術(shù)與氣相色譜儀分析技術(shù)之間存在著相對(duì)較大的差異性。這種分析技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過程中，主要是借助液體的方式來開展原油、石油以及石油餾分等的分析工作，目前在石油化工領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。高效液相色譜法具備相對(duì)較強(qiáng)的綜合檢測(cè)能力，可以有效檢測(cè)一些成分相對(duì)較為復(fù)雜的煤油等石油產(chǎn)品。同時(shí)可以借助液體分析來對(duì)相應(yīng)油品質(zhì)量做出有效檢測(cè)，分析其是否存在一定缺陷。高效液相色譜法這一優(yōu)勢(shì)促使其得到了石油化工業(yè)的廣泛認(rèn)可，切實(shí)滿足了現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)所提出的相應(yīng)需求，例如針對(duì)檢測(cè)效率方面的需求等。

對(duì)于高效液相色譜法來講，其沸點(diǎn)范圍適用性相對(duì)較為廣泛，而且具備著非常良好的分析效果，即便對(duì)一些較為復(fù)雜的原油進(jìn)行油品分析，同樣可以取得非常理想的分析效果，能夠有效提高原油分析效率，比如目前已經(jīng)有部分科學(xué)家將其應(yīng)用到了原油類檢測(cè)工作當(dāng)中。此外，這種檢測(cè)分析技術(shù)還可以充分檢測(cè)出汽油當(dāng)中有可能存在的一些缺陷，從而提高檢測(cè)效率，有效控制了各種不利因素的出現(xiàn)。

2.4 近紅外光譜法的應(yīng)用

近紅外光譜儀器分析又稱為NIR[4]，最為明顯的特點(diǎn)便是檢測(cè)方法相對(duì)較為簡(jiǎn)單、工作效率高，一般對(duì)檢測(cè)人員自身的專業(yè)性并沒有太高的要求，而且較為實(shí)用。在對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，最為基本的設(shè)施便是近紅外光譜儀，具體需要涉及到的技術(shù)有測(cè)量技術(shù)、光譜分析技術(shù)還有化學(xué)方面的計(jì)量技術(shù)等，其可以快速、定量以及定性地對(duì)油品進(jìn)行精準(zhǔn)分析，同時(shí)還能夠在最短的時(shí)間當(dāng)中開展多項(xiàng)油品質(zhì)量的有效分析。其與較為傳統(tǒng)的油品分析技術(shù)相比，雖然成本相對(duì)較高，但是其分析效率高，而且使用樣品量少，同時(shí)還具備較強(qiáng)的環(huán)保性，在實(shí)際運(yùn)用中不會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境產(chǎn)生任何污染。

烴類化合物屬于石油產(chǎn)品當(dāng)中的一個(gè)重要組成成分，對(duì)于不同組分的油品來講，在吸收特征方面呈現(xiàn)出較大的差異，借助近紅外光譜圖相關(guān)研究人員能夠清晰地看到油品當(dāng)中非常詳細(xì)的組分信息。所以，相關(guān)工作人員在對(duì)油品開展分析工作時(shí)，想要有效分析出兩者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系和每個(gè)組分當(dāng)中的相應(yīng)質(zhì)量參數(shù)，通常僅需要準(zhǔn)確地測(cè)出油品樣品光譜便能夠取得想要的結(jié)果。

2.5 全二維氣相色譜法技術(shù)的應(yīng)用

全二維氣相色譜技術(shù)本質(zhì)上屬于氣相色譜分析技術(shù)經(jīng)過升級(jí)之后的新技術(shù)。在實(shí)際開展油品分析過程中，在對(duì)氣相色譜技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，相應(yīng)的色譜峰容量方面存在著一定的限制問題，一般其僅可以分析幾十種或者是幾百種組分物質(zhì)的油品，但是如果分析的油品成分過于復(fù)雜，便會(huì)出現(xiàn)分析效果不佳的問題。經(jīng)過升級(jí)之后的全二維氣相色譜技術(shù)則擁有了更高的分辨率以及靈敏度，同時(shí)色譜峰容量也得到了明顯加大，從而有助于分析更為復(fù)雜繁瑣的油品。除此之外，全二維氣相色譜儀器當(dāng)中還擁有一個(gè)調(diào)制器，在具體應(yīng)用過程當(dāng)中，能夠充分借助這個(gè)調(diào)制器有效地將兩支獨(dú)立同時(shí)具備不同肌理的色譜柱充分聯(lián)合在一起，通常情況下會(huì)借助串聯(lián)的方式展開連接，此時(shí)調(diào)制器可以發(fā)揮出捕集作用以及再進(jìn)樣作用。這樣一來當(dāng)油樣品進(jìn)入到第一根色譜柱時(shí)，便可以將油品開展分離工作，然后再將分離之后的成分有效放入到調(diào)制器當(dāng)中開展聚焦，再借助脈沖的方式將油樣品有效導(dǎo)入到第二根色譜柱當(dāng)中，可以開展油品的第二次分離，最終將其送到檢測(cè)器中開展檢測(cè)。石油產(chǎn)品本身具備著非常復(fù)雜的成分，涉及到了很多各種類型的烴類物質(zhì)，這種特點(diǎn)給油品分析工作產(chǎn)生了巨大的挑戰(zhàn)和困難。而全二維氣相色譜技術(shù)的普及和應(yīng)用能夠有效降低油品分析的困難性，這對(duì)油品分析效率和質(zhì)量的提升有著重要價(jià)值和意義。

2.6 核磁共振技術(shù)的應(yīng)用

核磁共振技術(shù)主要指借助強(qiáng)磁場(chǎng)當(dāng)中原子核的射頻輻射吸收這一特性，來有效獲取到相應(yīng)化合物分子結(jié)構(gòu)方面的信息。大量的研究表明，核磁共振技術(shù)屬于一種能夠與紅外吸收光譜法之間產(chǎn)生良好互補(bǔ)性的技術(shù)，也屬于目前最強(qiáng)有力的儀器分析方法之一。借助核磁共振技術(shù)能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究人員切實(shí)有效地提供原油以及石油餾分化學(xué)組成成分和結(jié)構(gòu)信息，該技術(shù)具有石油樣品用量少以及分析速度快等優(yōu)點(diǎn)。

3 結(jié)語

綜上所述，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)以及科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的強(qiáng)力推動(dòng)下，現(xiàn)代儀器分析技術(shù)取得了高速發(fā)展，借助對(duì)現(xiàn)代儀器分析技術(shù)的有效應(yīng)用可以進(jìn)一步提高石油化工油品分析效率以及分析質(zhì)量。這樣不但能夠取得較高的準(zhǔn)確性以及精密度，同時(shí)還能夠降低樣品使用量，既環(huán)保又能夠提高工作水平，所以非常有必要對(duì)其實(shí)際應(yīng)用做出分析和探討，促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展和進(jìn)步，從而為石油化工企業(yè)的油品生產(chǎn)加工做出保障，為人們提供更為優(yōu)質(zhì)、可靠的石油產(chǎn)品。