多维色谱在石油化工分析中的运用

米常友

摘要：多维色谱技术是指用多根色谱柱进行有效组合，根据色谱柱固定相性质的不同，样品先在第一根色谱柱中进行预分离，然后根据目的组分的性质切换到不同的色谱柱中进行分离然后进行检测，从而实现对复杂样品分离、分析的一种色谱技术。本文对多维色谱进行简要分析，并提出在石油化工中的应用措施。

关键词：多维色谱;石油化工;运用

在石油的原油中，含有各种各样的链烷烃，环烷烃，单环芳烃，双环芳烃，烯烃，苯，还有石油磺酸等多种有机物，通过多维色谱联用，能获取石油中各种烷烃、烯烃的精确组成，使石油化工分析可以更加准确，从而提供丰富的石油化工分析资料，使其能够更充分的利用石油，也使得石油化工分析在一定程度上发生质的飞跃，同时也为石油产品质量和生产装置的平稳运行提供了更加可靠的保障。

一、多维色谱技术

（1）多维色谱技术原理。多维色谱技术是通过对多根色谱柱进行有效组合，根据组合的色谱柱的固定相的性质不同，样品先在第一根色谱柱中进行预分离，然后根据目的组分的性质切换到不同的色谱柱中进行分离然后进行检测，从而实现对复杂组分进行分离、分析的一种色谱技术。多维色谱技术在分析复杂成分时，具有突出的优势，根据分离目标的不同，多维色谱技术可以通过不同的分离原理来构建相应的分析系统。多维色谱的分析技术可以将复杂的成分中分离出干扰物，在分析的过程中，可以选择自己需要或者感兴趣的组分进行重点分析。通过这种方式，可以减少对分析柱的污染。另外，多维色谱技术具有较好的分离能力，其色谱系统具有选择性，这样就能够大大缩减分析的时间，减低成本。

（2）石油化工分析。我们都知道，由石油生产出来的成品或者半成品有很多种，像沥青、煤油等。对于这些产品，只有符合相关的标准要求，才会被消费者选择。因此，必须通过使用相关的分离或分析方法，全面了解其原有的性质，并以此来推测出可能获得的成品或者半成品的组成。在充分了解石油原有的相关特征的情况下，才能预测究竟可以生产出什么的产品，这也是石油化工分析的最终目的所在。

二、多维色谱在石油化工分析的重要性

1.多维色谱对石油化工分析的重要性

石油的组成分析一直是石化领域的研究重点之一。通过多维色谱技术，分离出石油的各种成分，然后再对各种成分的特性进行分析。比如烷烃的爆震性，烯烃的可溶性等，可以说多维色谱技术是石油化工分析中的基础和条件，多维色谱技术可以选择性分离石油中的某种物质的组成成分。例如汽油，汽油是石油分离物中的一种，但汽油并不是纯净物，它依然是混合物，汽油的组成分析需要多维色谱先分离出各种成分，然后再进行检测。多维色谱技术原本就是根据物质的某种化学特性分离混合物，所以它也兼具分析的任务。因为多维色谱灵敏、快速、分离效率高、表征性强等优点，所以，它在石油化工分析中占据重要的地位。

2.多维色谱在石油化工分析中的应用

多维色谱技术可以通过对石油化工的分析，研究新的方法，来合成石油中的某种成分。对于石油化工分析而言，一方面是分析石油的组成，如果知道它的组成，就可以运用化学或者物理的方法来合成这种物质，因为石油是不可再生资源，所以用这种方法可以人工合成石油，缓解石油在重工业发展中资源短缺的问题;另一方面通过对石油化工的分析，使工作者可以制造更安全、稳定的生产装置，减少因为石油而产生的安全事故。多维色谱分离技术，是根据不同物质的化学结构进行分离的，被分离组分按化合物结构类型分片分布，异构体或结构相似的同系物按顺序排列，可以实现族分离，而大部分化学结构相似的化合物，它的化学性质大多相同，所以只要研究其中一种物质的化学、物理性质，就可以知道这一族的化学、物理性质，从而研究适合的生产装置，就可以减少安全事故的发生。

三、多维色谱在汽油组分检测中的应用

1.检测方法

在涉及汽油组成的色谱分析中，重叠峰的含烯烃汽油样品会影响精度测定，因此，通过建立特定的定性数据库，根据样品性质在实际中的应用减小实验误差，避免重叠峰带来的影响。汽油样品含烯烃，具备开发高效、长寿命、定量准确的特点，分析应用 MGC 汽油组成的关键是烯烃吸附阱。国内外都已推出不同的分析方法，由于国内汽油组成特点与国外汽油产品有明显差别，催化裂化在国内汽油占据 80%以上，组分、馏分中含有大量 C4、C5 以及大于C10烃，所以对烯烃吸附阱分析方法和效率的适用性要求较高。根据汽油类型和碳数，运用多维色谱法（MGC），采用不同性质的色谱柱与阀切换技术，进行汽油组分的分离检测。

2.检测过程

实验证明，二段分析模式测定烯烃组成的测定结果与荧光色层法比较一致。C5及C6烯烃含量在国内催化裂化中，全馏分汽油样品含量较高，多维色谱法测定汽油馏分，根据吸附温度的烯烃组成，确定影响精度的主要因素，同时终馏点高于 200℃。烯烃的穿透性与烯烃阱温度增高呈反比趋势。在实验中，C8、C9 烯烃在温度为 160℃时，并未降低吸附效率，恰恰相反，温度高于130℃吸附阱对C5烯烃出现明显穿透现象。但是温度低于130℃时，C11烷烃吸附明显，影响测定结果。因此，在120℃的较低温度下，烯烃吸附阱小于等于重饱和烃和吸附轻烯烃等通过轻饱和烃后，升高烯烃阱温度，随后轻烯烃及碳九以上饱和烃可释放出去，最后将烯烃吸附阱温度升至更高，可将重烯烃再释放分离。

结束语：多维色谱在石油化工分析中扮演者重要的角色。因为多维色谱具有的广大优点，使多维色谱不仅在石油化工分析中应用广，还在其他领域都有重要的发展，它应用于我们的生产生活中，提高社会发展的脚步和质量，也提高了我们的生活水平。多维色谱其实又可以分为气相色谱，液相色谱等多种色谱，基于不同的物质，选择不同的色谱分离技术更能快速明显的分离物质，比如多维气相色谱在练厂气分析中的应用，高效液相色谱柱切换技术在油相内石油磺酸鹽分析中的应用等。而且，在不同的分析技术中，应考虑不同的样品采用不同的方法，因为分析仪器的调试要考虑实验样品本身的性质以及分析方法和工艺的流程。

参考文献：

[1]喻丹.多维色谱在石油化工分析中的运用[J].化工管理，2017（13）：66.