色谱模拟蒸馏方法测定石脑油的馏程和干点

2021-09-14＊黄敏

当代化工研究 2021年17期

＊黄敏

（中石化扬子石油化工有限公司江苏 210048）

引言

馏程数据是石油产品检测的一项重要指标，生产装置要求实验室能够准确、快速地分析，及时给装置提供分析数据。传统的恩氏蒸馏（ASTM D86）分析石脑油的馏程大约需要1h，而使用色谱模拟蒸馏来分析石脑油大约需要6min，大幅度缩短了分析时间，给装置工艺操作调整提供了充足的时间，同时也降低了分析人员的劳动强度，提高了劳动生产率[1]。

但由于色谱模拟蒸馏是将样品全部气化后与载气混合进入色谱柱进行分析，所以无法直接测定样品的干点。实现色谱模拟传统的恩氏蒸馏，首先用恩氏蒸馏和气相模拟蒸馏分别对石脑油进行检测，然后寻找这两种方法所得到的实验数据之间的关联公式，再将色谱模拟蒸馏数据代入关联公式，就可以计算出石脑油的干点。

1.实验部分

(1)实验原理

利用有一定分离度的色谱柱，在程序升温条件下测定已知C5～C14正构烷烃混合组分的保留时间，然后在相同的条件下，将样品按沸点次序分离，根据保留指数定性，并按归一化法计算出各个组分的含量。通过专用分析软件（文章选用的荷兰AC公司的专用处理软件）进行相应的关联计算可获得与ASTM D86方法具有可比性的馏程测定结果[2]。

(2)分析仪器及材料

气相谱仪：Aglient 7890色谱（荷兰AC公司专用8612数据处理软件）；

校正样：C5～C14正构烷烃混合样n-Paraffin Mix样品号51.15.610；

CS2：分析纯，用作稀释剂或清洗注射器；

自动馏程仪。

(3)试验样品

常顶石脑油、重石脑油。

(4)定义

干点：最后一滴液体（不包括在蒸馏烧瓶壁或温度测量装置上的任何液滴或液膜）从蒸馏烧瓶中的最低点蒸发瞬时所观察到的校正温度计读数[3]。

终馏点：试验中得到的最高校正温度计读数。终馏点通常在蒸馏烧瓶底部的全部液体蒸发之后出现，常被称为最高温度[3]。

2.结果与讨论

(1)样品的重复性检测

选取常顶石脑油、重石脑油样品进行测定，每个样品连续测定6次，考察方法的重复性。结果如表1和表2所示，标准偏差在1以内，用色谱模拟蒸馏测定石脑油馏程的重复性较好，能够满足测定的要求。

表1 常顶石脑油色谱模拟蒸馏数据重复性

表2 重石脑油色谱模拟蒸馏数据重复性

(2)关联公式的建立

色谱模拟蒸馏原理是色谱分离，理论塔板数多，能分离地更加精确，而恩氏蒸馏属于简单蒸馏，本质属于渐次气化，基本上不具有精馏的作用。只是恩氏蒸馏是测定油品馏分组成的经验性标准方法，人们已经习惯了使用恩氏蒸馏，所以现在还在广泛地使用，因此色谱模拟蒸馏数据要尽可能模拟恩氏蒸馏的结果。

通过常顶石脑油和重石脑油的模拟蒸馏与恩氏蒸馏的实验数据可以发现初馏点到90%回收体积范围内数据吻合性较好，色谱模拟蒸馏的终馏点和恩氏蒸馏的干点数据相差比较大，因此需要根据实际探索色谱模拟蒸馏数据和恩氏蒸馏数据的关联性，得出两者之间的关联公式。实验得出恩氏蒸馏中的干点温度与色谱模拟蒸馏90%～终馏点的馏出温度有较大关系，因此在初期通过与恩氏蒸馏对比试验后使用色谱模拟蒸馏90%～终馏点的馏出温度生成计算公式在LIMS中进行干点计算。

色谱模拟蒸馏模拟恩氏蒸馏干点温度的公式如下：

干点=a1×终馏点+a2×96%+a3×95%+a4×90%

其中a1、a2、a3、a4为各温度点的系数。

根据收集到的数据得出常顶石脑油和重石脑油干点公式如下：

常顶石脑油干点=0.206×终馏点+0.506×96%+0.200×95%+0.085×90%

重石脑油干点=0.216×终馏点+0.515×96%+0.200×95%+0.085×90%