石油化工分析中的气相色谱分析

刘琳+于仁操

摘 要：近年来，气相色谱技术凭借其优秀的定量、分离能力以及高性价比的优点，在我国石油以及石油化工行业中已得到了广泛的普及，这是其他仪器分析技术所无法比拟的。基于此，文章将结合笔者实践经验对石油化工分析中的气相色谱分析谈谈自己的几点看法，以供参考。

关键词：石油化工分析；气相色谱；分析；应用

1 石脑油的分析方法

1.1 石脑油族组成分析

结合实践来看，每分析一次石脑油单体烃要花费70min。但是工艺也需同碳的芳烃、环烷以及链烷的分析数据。当前已研发出13X分子筛不锈钢毛细管柱。在分析过程中柱温由180℃-430℃每个样品分析时间需20min，从而能够有效分离复杂石脑油组成（C5-C11）为同碳的环烷与链烷，在极大程度上减少了分析的时长。但是还方法的难点在于需持续升温仪器至430℃，然而因为外涂层材质的影响，石英毛细管无法长时间在300℃以上的环境中使用，所以仅能采用不锈钢毛细管。但是不锈钢毛细管没有钝化处理过其表面，在温度较高的情况下，柱内烷烃会出现分解。烷烃在C8以上的也不能完成测试。而不锈钢毛细管柱经过高温钝化处理的也具有较好的惰性，暂时并未发现分解现象。

1.2 石脑油PNA分析

石脑油作为重要化工原料而被广泛地应用到石油化工生产之中，其一般由C4-C12所构成，目前对石脑油构成分析已经较为成熟，主要是借助于一定长度毛细管柱而将其分析。另外在石脑油诸如链烷、环烷以及芳烃定性定量分析上，现阶段主要采用专门开发的色谱软件进行，并且能够取得较好的分析效果。此外，石油化工企业在碳五烷烃和烯烃分离分析上，可以采取同一根柱的方法，如此一来不但大大地提升效率，而且也能够为石油化工企业碳五综合利用提供准确数据。当前在石脑油PNA分析上主要有两个环节：第一，石脑油PNA分析所采用色谱柱规格应为100mX0.2mm×0.5mm；第二，PNA分析中程序升温同样经历三个步骤，首先提升到28℃初始温度，并维持10min，随后以3℃/min进行升温，之后将温度提升至240℃这一最终温度上，并将进样器与皿温度也提升到这一温度，最后将分流比控制在50：1。

1.3 石脑油中芳烃分析

在分析石脑油时可以发现芳烃出峰与环烷烃和链烷烃相混合，极大程度的提高了芳烃定量与定性分析的难度。目前已研发出了强极性OV-275大口径毛细管柱，能够把苯在十一烷后出峰，每10min对其分析一次，从而能够准确、迅速的对石脑油中的芳烃进行分析。当前，就扬子石化采用色谱分析石脑油中的芳烃看来，已于四川天一科技股份有限公司中得到了应用。

2 C1一C5烃类的分析方法

甲烷是天然气的重要组成部分，其在天然气中的比重高达90%。C2-C5的烃类次之，C5以上的烃类极少。通常情况下，在钻探石油过程中为了更精准、及时的获取到所钻探的地层信息，所以会控制分析C1-C4的时间不超过30s，以期在快速分析天然气的情况下，在30s内在0.6m的填充柱内对C1-C4进行分析，且将C5内的烷烃的分析控制在70s内。通常C1-C7的烯烃与烷烃为石油裂解气主要成份，而分离C4则是一个难点问题。石油裂解装置的主要产物为烯烃，定量分析烯烃能够给石油裂解装置操作工艺参数提供可靠的参考信息，而Al203毛细管柱是该类析的重要方式。结合实践来看，C1-C5烃类分析主要集中在以下三个方面：

2.1 石油裂解气分析

企业通过对石油裂解气分析不但能够起到有效分离诸如乙烯、反丁烯、丙烯以及l，3一丁二烯等烯烃产物的作用，同时更能够使得企业借助于此开展准确的定量分析工作。结合实践来看，石油裂解气分析主要有两个环节：第一，Al203柱采用30mX0.53mm规格；第二，分析中程序升温主要经历三个步骤，首先维持40℃初始温度3min，随后以10℃/min速度进行升温，并在升至200℃后维持10min，最后将进样器与FID二者温度也提升至200℃。

2.2 天然气、石油液化气以及人工煤气分析

天然气、石油液化气以及人工煤气分析上，石油化工企业可以应根据相关规范要求对其进行一同检测，这主要是因为它们具有属于永久性气体以及烃类（碳数存在差异）这两方面共性。如果采取单一气体分析方式，那么石油化工企业往往需要使用至少4台色谱仪才能完成，而得益于这三种气体所具有的共性可以使得企业大大降低仪器数量情况下，只要使用两台色谱仪便能完成。其中一台色谱仪负责永久性气体分析，而另外一台则用于烃类分析。需要注意的是，永久性气体分析中还应加上反吹，并且能够把重组反吹出分析柱。

2.3 石油液化气、二甲醚的分析

二甲醚是一种可再生、绿色环保的能源，较之石油液化气的价格而言，二甲醚的价格要更为便宜，所以，现在在市场上已经开始销售二甲醚。当前也已出台了分析二甲醚的国际标准。但是由于石油液化气的分析并未有相关标准，使得加入二甲醚的量受到了限制。在分析石油液化气以及二甲醚时采用规30mX0.53mmAl2O3的毛细管柱，并对程序进行升温，当温度升80℃时保持2min，之后每分钟将温度升高l0℃，最后将温度升高到200℃，FID温度为200℃并保持10min。通过观察可发现能够有效将二者分离。但是Al2O3毛细管柱出现拖尾的情况，仍需进行不断优化。

3 结语

总而言之，目前由气体分析到各种目的的油品组成或其它项目的分析已经构建起了一个相对较为完整的体系，气象色谱分析技术在石油化工行业中发挥起越来越重要的作用。但是随着新能源的不断出现，以及仪器自動化的发展给我们提出了更高的要求，这就需要相关工作人员在不断的应用与实践过程中不断深入对气相色谱分析技术的研究，以更好的满足石油化工企业分析的需求。

参考文献

[1] 杨海鹰.气相色谱技术在石油和石化分析中的应用进展[J].石油化工，2005，34（12）：1123-1128.

[2] 金珂.气相色谱在石油及石油产品性质分析中的应用[C].全国石油化工色谱学术会议，2008.

[3] 刘雪松.石油化工分析中的气相色谱分析技术的应用[J].中国化工贸易，2014，6（21）.