气相色谱在进口原油分类鉴别中的应用

2013-11-03李冬周波亓秉哲

质量安全与检验检测 2013年1期

李冬周波亓秉哲

(1.黄岛出入境检验检疫局山东青岛 266555;2.济南出入境检验检疫局)

1 前言

原油是一个复杂的多组分混合物，不同国家和地区乃至不同采油层的原油品质都会有差异［1］。饱和烷烃是原油和沉积岩中普遍含有的稳定成分，它的组成特点与石油原始有机质的性质密切相关，并随着有机质的成熟演化而明显地呈规律性变化。因此，借助色谱分析技术对饱和烷烃的组成特点进行研究，既可以为原油的分类鉴别提供宝贵的资料［2］，也可以对港口溢油的鉴别提供依据［3，4］。本文采用气相色谱方法对山东口岸进口的主要9种原油中饱和烷烃进行定量分析，通过其指纹信息并结合理化项目指标对不同产区的原油进行分类鉴别。

2 材料与方法

2.1 材料

2.1.1 样品及主要试剂

A1－A9为取自不同国家的进口原油品种，其物理属性及所属国家和油种见表1。

表1 9种进口原油编号、国家、油种及物理属性(2009－2010年)

(续表)

正己烷:色谱纯。

2.1.2 主要仪器

气相色谱仪:Agilent 6890，配用氢火焰离子化检测器(FID)和30 m×0.32 mm的DB－5MS毛细管色谱柱;层析柱:装有3g活化硅胶，0.154－0.098 mm，青岛海洋化工厂。

2.2 方法

2.2.1 气相色谱分析前准备实验

分别取0.2 g原油样品溶于10 mL正己烷中，以3000 r/min速度离心3min。取0.2 mL上层离心液，加入装有3g活化硅胶的层析柱中，用15 mL正己烷洗出脂肪烃，洗出液用浓缩器在氮吹仪上浓缩至0.9 mL，加入100μL相应的内标后，用于气相色谱分析［3］。

2.2.2 气相色谱分析条件

载气:氦气，2.5 mL/min;进样口温度:290℃;检测器温度:300℃;升温程序为:50℃保持2 min，以6℃/min的速度升到 300℃保持 16 min;进样量:1μL。

3 结果与讨论

3.1 原油中饱和烷烃分布特征

A1－A9原油中的饱和烷烃分布谱图见图1。从图1可见，相同地区油种之间某些组分的含量比较相似，不同地区原油品种组分含量存在明显差别，这些差别可以作为原油的产区特征加以鉴别。

图1 9种原油饱和烷烃分布图

通过对9种原油饱和烷烃进行分析可以看出，A2、A3、A4具有相似的饱和烷烃分布规律;A1、A6、A7、A8饱和烷烃具有相似的分布规律;A5和A9饱和烷烃的分布规律较为特殊。

3.2 特征信息的分析

原油的碳族组分构成与其生成条件具有一定关系，也会对其加工工艺带来一定影响。根据本次实验中饱和烷烃的特征分析发现，虽然油种不同，但是同一地区的原油饱和烷烃具有相同的特点，其碳链成分分布趋势相同。如安哥拉SAXI、MONDO和KISSANJE原油均属于安哥拉采油区15号区，而中东地区的阿联酋UPPER ZAKUM原油、沙特重质原油和伊朗重质原油均属于中东海湾地区(见图2［5］、3［6］)。不同产油区原油的饱和烷烃分布具有一定的相似性和规律性(见图4、5)。