高温模拟蒸馏气相色谱法在石蜡中的应用
2014-05-15孙志凤
孙 志 凤
（中国石油大庆炼化公司质量检验部， 黑龙江 大庆 163411）
中国石油大庆炼化公司质量检验部使用的高温模拟蒸馏色谱分析仪，自仪器调试以来，一直使用厂家工程师提供的分析方法，对于重组分的油品来说方法准确可靠，但对于一些轻组分的样品来说，分析时间长，柱子寿命短。本文的内容是在原有方法的基础上，通过调整色谱分析参数，开发出了石蜡的分析方法，经过1年多的实际应用，证明方法准确可靠，而且运行时间缩短,使人工和材料成本大幅度降低。
1 试验部分
1.1 仪器和试剂
美国热电公司高温模拟蒸馏色谱仪：型号MEGA-8580；[2]
色谱柱：美国Agilent公司：型号HT-SimDist；参数：柱长10 m，内径0.53 mm, 液膜厚度0.15 μ m;
试剂：ASTM D2887标样：nC6-nC40 ；Polywax655 标样：nC20—nC100[5]；
二硫化碳：分析纯。
1.2 操作条件的选择
1.2.1 仪器参数对比
(1)操作条件的选择 （厂方）[4]
冷柱头进样；检测器温度：430 ℃；色谱柱初始温度：30 ℃；升温速率5 ℃/min；终止温度：430℃ ；停留时间：4 0 min；载气流量：4 mL/min；燃气流量：30 mL/min；助燃气流量：300 mL/min；进样量：1 μL；运行时间：120 min。
(2)优化后操作条件[6]
冷柱头进样；检测器温度：380 ℃；色谱柱初始温度：40 ℃；升温速率10 ℃/min；终止温度：380 ℃；停留时间：16 min；载气流量：10 mL/min；燃气流量：30 mL/min；助燃气流量：350 mL/min；进样量：1 μL；运行时间：50 min。
1.3 试样分析[3]
将试样溶于CS2溶剂中，冷柱头方式进样，氢火焰离子化检测器检测，用正构烷烃标样定性，面积归一化法给出定量结果。
基线补偿分析 ：在程序升温的条件下，固定液流失会引起固有的色谱基线漂移，必须从试样分析数据中扣除。做法是：在与试样分析相同的条件下完成空白分析，不注入试样，只注入CS2,记录色谱基线信号。基线补偿分析需要反复进行，直到有稳定高温平台的补偿为止。在试样分析时，由所得信号中扣除补偿基线信号。
影响基线稳定的原因很多，如柱流失、载气流量的稳定性，气密性，以及电噪声等情况。
校正：在分析中使用的正构烷烃标样是两种样品混合而成的， nC6-nC40的ASTM D2887正构烷烃混合物， nC20—nC100的 Polywax655标样。
标样的配制[1]：C6-C40用CS2 以1∶20溶解 （1）Polywax655用CS2以1∶500溶解（2）, 混合液用（1）和（2）按1∶10混合，标样在冰箱中保存。
2 结果与讨论
经过实验分析，对仪器参数进行了修改，在保证试样完全流出色谱柱的前提下减少色谱柱在高温区的停留时间，并且加快了分析速度。
通过操作条件的修改和优化,使样品在高温段430 ℃停留 40 min变为在高温段 380 ℃停留 16 min，有效地防止了固定液的流失,延长了柱子的使用寿命。样品分析时间由原来的120 min缩短为50 min,而且节省了人工的费用。
为了验证方法优化后的效果，与抚顺研究院进行了数据比对，结果如表1、表2所示。
表1 炼化公司石蜡产品的碳数分布数据Table 1 Carbon number distribution data of wax products of the Daqing Refining & Petrochemical Company
表2 抚顺研究院的对比分析数据Table 2 Comparison and analysis data of Fushun Research Institute
通过进行对比实验，数据偏差完全在分析标准的允许误差范围之内，与抚顺研究院对比分析的数据完全吻合。
3 结 论
高温模拟蒸馏分析法具有稳定性好、重现性好的优点，通过对高温模拟蒸馏测定方法的改进和完善，节省了分析时间，并且降低了大量的费用，更好的满足了科研及生产的需要。
［1］SH/T 0558-93石油馏分沸程分布测定法(气相色谱法)2-3[S].
［2］ASTM D2887-2004 用气相色谱法测定石油馏分沸腾范围分布的试验方法,1-2[S].
［3］云自厚，欧阳津,张晓彤.液相色谱检测方法[M]. 第二版. 北京：化学工业出版社, 2005: 6-14.
［4］朱良漪. 分析仪器手册[M]. 北京：化学工业出版社，2000: 471-474.
［5］刘国诠,余兆楼.色谱柱技术[M]. 北京：化学工业出版社, 2006:277-280.
［6］傅若农. 色谱分析概论[M].（第二版）. 北京：化学工业出版社，2008: 204-207.
