仪器分析技术在油品分析中的应用

刘英 涂小进

(1.武汉软件工程职业学院，湖北 武汉 430205；2.武汉市药物增溶工程技术研究中心，湖北 武汉 430205)

0 引言

在经济快速发展的大环境下，我国的人口数量一直处于上升状态，这就意味着人类加大了对能源的需求量，从而直接促进了石油行业的快速发展，提高了石油行业的市场竞争力。利用仪器分析技术对石油产品进行分析后，能够对其组成成分及相应的性质进行明确。油品分析结果不仅关系到石油企业的经济效益，而且与人们的生命财产安全息息相关，因此，加强仪器分析技术在油品分析中应用的研究具有重要的现实意义。

1 油品分析的重要意义

对于石化企业来讲，油品分析具有十分重要的作用，主要表现在石油的生产、储存及运输等过程中，油品分析结果直接关系到石化企业石油产品质量，进而影响石化企业的经济效益。在石油产品生产中，生产企业可以根据油品分析结果对生产工艺进行适当调整，进而提高石油产品的质量。在对石油产品进行储存或运输时，通过对油品的分析可以判断产品是否被污染，油品质量是否受到影响。油品分析主要是指利用相关技术对产品的成分、水分、微量元素及杂质进行检测，明确不同物质的具体含量，同时提供相应的检测报告，确保油品质量。在油品市场中，油品分析是对油品质量进行监督的重要手段，对油品市场进行有效规范，杜绝假油及走私油的出现，提高石油产品的质量，进而提高石化企业的市场竞争力。

2 仪器分析技术在油品分析中的应用

为了对石油产品品质进行控制，石化企业必须加强油品分析工作，主要检测油品组成成分的含量，进而确保油品品质符合相关要求。传统的油品分析方法需要较长的时间，从而无法实现对油品生产环节的实时控制。同时，传统的油品分析方法在结果准确性、精确性等方面有待提高。随着科学技术的快速发展，现代仪器分析技术已经被广泛应用在油品品质分析中，且仪器分析技术能够实现对油品成分的高效、全面、准确检测。仪器分析技术是油品分析工作的重要基础，根据石油产品的具体情况，选择适当的仪器分析技术，不仅能够提高分析效率及质量，而且能够有效确保石油产品的质量。目前，用于油品分析的仪器分析技术主要为质谱法、高效液相色谱法、近红外光谱法、气相色谱法、全二维气相色谱法等，下文针对上述仪器分析技术在油品分析中的应用情况进行详细叙述。

2.1 质谱法

质谱法，简称为MS。这种分析技术被广泛应用在油品分析工作中，其对油品分析的主要指标是样品离子荷比，通过对该指标进行检测，实现对油品的定量评价。随着仪器分析技术的快速发展，质谱法已经被广泛应用在柴油、汽油、煤油、润滑油等多种石油产品的油品分析中。从目前质谱法的使用状况可以看出，质谱法已经被成功应用在石油馏分的检测分析工作中，同时，美国相关组织已经将多个质谱法收录在有关标准内。现阶段，相关研究报道表明，质谱法已经成功应用在渣油饱和烃检测中，实现对组成烃类物质的含量检测；同时，已有研究表明，质谱法与飞行时间结合后，在其他方法的辅助下，能够对减压渣油在一定反应下结构的变化状况进行分析，同时，质谱法可以用于研究重芳烃分子量在石油馏分中的分布状况。

2.2 高效液相色谱法

高效液相色谱法，简称为HPLC，由于这种仪器分析技术对沸点要求不高，因此被广泛应用在多种石油产品的油品分析中。同时，高效液相色谱法也能够有效分离成分复杂的石油产品。相关研究表明，利用高效液相色谱法实现了对油品中间馏分的检测，成功测定了其中的烃类物质。把通过HPLC技术得到的烃类化合物作为油品分析的标准，对单一化合物进行替代，同时根据标准样品，比较不同方法之间的区别。根据相关报道可以看出，在紫外二极管阵列检测器的协助下，利用高效液相色谱法检测重油内的芳香烃类化合物，在紫外线作用下，芳香烃类化合物会呈现一定的图谱，从而提高了检测结果的精确性。总的来说，在油品分析中，不同的组分在高效液相色谱法的作用下会出现不同的反应，从而实现对油品质量的定量分析。这种技术有效地提高了分析结果的准确性，而且整个分析流程时间比较短，通常状况下，1小时左右就能实现对单一样品的检测分析。

2.3 近红外光谱法

近红外光谱法，简称为NIR。这种仪器分析技术的优势是简单快捷、工作效率高，同时，在利用近红外光谱法对油品进行分析过程中，需要使用到油品近红外图谱。随着分析技术的快速发展，近红外光谱法已经被广泛应用在我国油品分析工作中，其分析对象主要是原油、石油产品，分析目的是了解掌握石油产品的性质。比如，来自新加坡的一位学者表示，在利用近红外光谱法分析技术对原油进行性质分析时，通过近红外图谱实现了校正模型的构建，之后基于实际沸点形成的蒸馏曲线，对二者的相关系数进行计算，发现二者相关系数大于0.98。韩国SK公司利用近红外光谱法对油品进行分析，目的是利用不同油品之间的差异对油品性质进行鉴定，这种鉴定结果准确性比较高，是油品直接分析的常用方法。

2.4 气相色谱法

利用气相色谱法对油品进行分析的主要原理就是不同物质具有各自对应的极性及沸点，气相色谱法利用这种差异实现对气体混合物的有效分离。传统的汽油组分分析方法需要利用馏程测定仪对馏程进行测定，这种分析过程不仅对样品量需求量大，而且需要较长的分析时间，整个分析流程比较复杂。而气相色谱法就是利用蒸馏的原理对原油进行分析，对原油中不同馏分的分布进行分析，快速获得对应的分布数据信息，不仅分析时间短，而且油品品质分析效果好。利用气相色谱法对汽油的单体烃成分进行分析，根据碳数目的不同对PIONA分布进行分析，同时以单体烃数据为基础，对汽油的馏程、密度、热值等质量指标进行计算。根据气相色谱数据，利用多元线性回归法对原油粘度进行有效预测，同时对辛烷值进行计算。结合硫氮化学发光检测器，利用气相色谱法对油品内S、N含量进行定量测定分析。气相色谱法有效地缩短了油品分析时间，实现了对油品的高效分析。

2.5 全二维气相色谱法

以气相色谱法为基础，对仪器分析技术进行再创造，全二维气相色谱法由此产生。与气相色谱法相比，全二维气相色谱法存在一定的优势。全二维气相色谱法对油品品质进行分析的优点是高容量、高分辨率、高效率、灵敏度高等，能够对待检验物质进行全面分析。在对石油样品品质分析过程中，只需进行一次选样，就可以实现对石油多种组成成分的分析。优化二维气相色谱分离条件，实现对多种石油产品的高效分析。基于二维气相色谱法，结合三维数据处理软件，对石油组成成分进行检测。

3 结语

油品分析工作不仅直接关系到石化企业的经济效益，而且直接影响到人们正常的生产生活。仪器分析技术广泛应用在油品分析工作中，不仅提高了油品分析效率，而且提高了分析结果的准确性。根据石油产品类型的不同，石化企业可以选择相应的仪器分析技术对油品进行分析。石化企业应该加强对仪器分析技术的应用，提高对石油产品品质的重视，只有这样，才能够对石油产品的生产过程进行全程监控，稳定石油产品质量，从而促进石化企业的快速发展。