仪器分析技术在油品分析中的应用

2017-03-05张蓝予中国石油辽阳石化分公司产品销售部辽宁辽阳111003

化工管理 2017年1期

关键词：馏分光谱法质谱法

张蓝予(中国石油辽阳石化分公司产品销售部, 辽宁辽阳 111003)

仪器分析技术在油品分析中的应用

张蓝予(中国石油辽阳石化分公司产品销售部, 辽宁辽阳 111003)

通过进行油品分析，探讨石油产品的组成部分、理化性质，从而可以将油品的表征性充分展现出来。本篇论文中，笔者主要对油品分析中应用的几种仪器分析技术进行了探讨与分析，以供参考。

仪器分析技术；油品分析；应用

在以往的油品分析中，我国大多数技术部门主要采用传统油品分析手段，不仅花费的时间较多，且分析结果的精确性、准确性难以得到有效确保。作为一种新兴技术，仪器分析技术在现在的油品分析中得到了越来越广泛的应用，如质谱法、气相色谱法、近红外光谱法以及高效液相色谱法等。下文中，笔者主要对质谱法、气相色谱法、近红外光谱法以及高效液相色谱法为例，对仪器分析技术在油品分析中的应用进行了分析与探讨。

1 质谱法

质谱法(MS)，作为一项在油品分析中应用较为广泛的仪器分析技术，其主要是对样品离子荷比测试与评定进行定量评价。在长时间来的发展与应用过程中，质谱法主要在润滑油、柴油、煤油以及汽油等石油产品的组成分析中进行应用。就现阶段的情况来看，国内外关于石油馏分分析中应用质谱法方面的研究报道不断增加，且已经有十数个质谱法被纳入了美国材料与试验协会的相关标准之中。目前，有研究学者的研究报道指出，应用质谱法对渣油饱和烃进行分析，可以有效检测出其中的组成烃类；有研究学者的研究报道指出，质谱法结合飞行时间与其他方法，可以深入研究减压渣油在氢化脱硫反应前后的结构变化情况；有研究学者的研究报道指出，应用质谱法，可以对石油馏分中重芳烃分子量的具体分布情况进行深入研究[1]。

2 气相色谱法

气相色谱法(GC)，可以利用相关物质吸附性能、极性以及沸点等方面存在的不同，来分离混合物。在长时间来的发展与应用过程中，气相色谱法这一仪器分析技术在我国油品分析中的具体方式是，利用油品馏程分布、气相色谱图像之间的关联性，完全展示原油与油品的蒸发性能、石油馏分。在一般情况下，原油蒸发特性所采用的是ASTM-D2892或者ASTMD5236实沸点蒸馏法，采用这种方法，不仅所需样品的数量多，而且花费的时间较多，完成一个样品通常需要14天以上的时间。然而，应用气相色谱法，以蒸馏法的分析结果为基础，就可以迅速得到馏程分布信息，完成一个样品通常仅需几个小时即可，从而有效减少了时间，使得油品分析效率得到了有效提高。针对不同油品之间的差异，美国材料与试验协会还制定了不同的标准方法，其中，ASTM-D5307标准方法可以在原油中应用，但需要应用适当的溶剂；ASTM-D3710标准方法所针对的汽油馏分产品为260℃始沸点的；ASTM-D2887标准方法所针对的宽馏分油品为538℃始沸点的[2]。

3 近红外光谱法

近红外光谱法(NIR)作为一种仪器分析技术，具有快速性、简单性的显著优势，与油品近红外谱图、部分物化性质之间存在着密切的关联。在长时间来的发展与应用过程中，近红外光谱法在我国油品分析中的应用，主要是针对石油产品、原油的性质分析。例如，新加坡的某研究学者，通过应用近红外光谱法对原油的近红外谱图进行分析，从而构建了14个偏最小性二乘法的校正模具，之后再通过与其在实际沸点上显示出来的蒸馏曲线有机结合，最终使两者的相关系数高达0.98以上。再如，韩国SK公司根据近红外区域谱图中不同油品存在的差异，从而可以快速又简单地将油品的性质鉴定出来，且精准度、准确性非常高，为油品的直接分析提供了便捷的、简单的手段。

4 高效液相色谱法

高效液相色谱法(HPLC)，是目前油品分析中应用较为广泛的一种仪器分析技术，且适应的沸点范围十分广泛，对油品、原油的沸点范围相对来说较广，此外，其对于组成部分复杂的物质，也有着较为理想的分离效果。有研究学者应用高效液相色谱法、示差折光检测仪器对油品中间馏分中的烃类组成进行测定，将液相色谱分离的烃类化合物当作标准物质，代替单一化合物，并以标准样品为根据，对不同的方法进行比较。有研究学者应用紫外二极管阵列检测器、高效液相色谱法，对重油中的芳香烃类化合物进行检测，然后根据芳香烃类化合物紫外线的图谱，以加强结果的准确度、精准性[3]。总而言之，通过应用高效液相色谱法，可以根据各组分的响应，来定量性地对油品分析进行评定、测试，有利于使结果数据的准确度、精准性得到有效提高，且分析时间相对来说较短，一般情况下，对单一样品的分析时间仅需要1个小时左右即可。