色谱法测定水中油的方法研究

周靖东 马增东 张雁东 陈 露 贺 磊

(陕西延长中煤榆林能源化工有限公司 质量监督检验中心，榆林 718500)

我公司各生产装置在生产及检修过程中循环冷却水、工艺凝液等经常因有油介质泄漏而受到严重损害。常规查漏方法需要消耗大量的人力、物力、财力，并且根据常规检测水中油来判断泄漏源具有一定的局限性，特别是微量泄漏有时候会持续很长时间都查不出泄漏源[1]。为了解决此问题，并能及时有效进行判断泄漏源，我们采用谱图比对方法进行鉴定，我公司各生产装置可能会泄漏的油介质有裂解轻油、粗石脑油、重石脑油、混合C5、MTBE等，其物理、化学性质存在一定差异，每种介质可通过气相色谱法分析得到相应的标准谱图。若循环水、工艺凝液中有油介质泄漏，可在相同的气相色谱条件下对水样进行色谱分析，得到相应的谱图，水样谱图和所建立的标准谱图指纹库进行指纹比对，根据出峰时间、特征峰是否一致，确定发生泄漏介质，发现泄漏源并及时进行堵漏，将危害降到最低限度[2-4]。

1 试验部分

1.1 仪器和样品

仪器:GC-7890B气相色谱仪，FID检测器，自动进样器；DB-1(50m×530μm×5μm)毛细管柱；500mL玻璃取样品；DCC装置粗、重石脑油；DCC装置裂解轻油；DCC、DMTO装置混合碳五。

1.2 气相色谱条件

气化室温度：250℃；检测器温度：250℃；程序升温：初始温度35℃保持0min，再以4℃/min升温至240℃保持18min；载气为高纯氮气(99.999%)，总流量为129mL/min,分流进样，分流流量为120mL/min，柱流量为6mL/min；进样量为1μL 。

1.3 实验步骤

采样：按相关规定采取DCC装置粗、重石脑油；DCC装置裂解轻油；DCC、DMTO装置混合C5；样品贮存于500mL玻璃瓶中。

测定：取1μL油品进色谱分析，重复测定两次，记录油品标准谱图。

2 结果与讨论

2.1 进样方式的选择

气相色谱分析中,要求液体样品的进样量较少，而且进样需要准确、快速,并有较高的重现性。但在日常的气相色谱分析中，特别是对于毛细管气相色谱来说，液体样品的进样常常会有一些问题产生。只有使用高效、可靠的进样系统才能解决这些问题。本试验采用分流进样和不分流进样进行对比，选择不分流进样时，早流出组分的峰被后流出含量较高组分峰掩盖，发生拖尾现象。若采用分流进样可以消除高含量组分峰拖尾，每个组分都有较好的分离效果。所以本试验采用分流进样的方式。

另外，相同进样量，手动进样方式和自动进样方式也有差别，通过对比发现手动进样检测结果重现性较差，而自动进样检测结果较手动进样的重现性好的多，所以试验选用自动进样方式。

2.2 柱箱温度的选择

柱温的确定主要由样品的复杂程度和汽化温度决定。原则是既要保证待测物的完全分离，又要保证所有组分能流出色谱柱，且分析时间越短越好。根据油品种类，在试验的过程中最终确定3种程序升温过程，第一种：200℃恒温28min；第二种：初温35℃保持10min，再以4℃/min升温到240℃保持20min；第三种：初温35℃以4℃/min升温到240℃保持18min。通过3种程序升温条件的实验比较，第一种分析时间较短，但分析效果较差；第二种分析效果好但分析时间较长；第三种分离效果好并且分析时间相对较短。因此本试验选用第三种程序升温方式。

2.3 模拟验证试验

利用标准我公司生产油样进行验证试验，模拟现场介质发生泄漏，将油介质溶于现场所取的工艺凝液及循环水中，在相同的气相色谱条件下对水样进行色谱分析，然后进行谱图对比，对比图见图1～图5，油介质和水样的谱图特征峰及出峰时间基本能一一对应。

图1 粗石脑油(a).粗石脑油标准谱图；(b). 模拟含粗石脑油模拟水样谱图

图2 重石脑油(a). 重石脑油标准谱图；(b).模拟含重石脑油水样谱图

图3 裂解轻油(a).裂解轻油标准谱图；(b).模拟含裂解轻油水样谱图

图4 DMTO碳五(a). DMTO碳五标准谱图；(b).模拟含DMTO碳五水样谱图

图5 DCC碳五(a). DCC碳五标准谱图；(b) 模拟含DCC碳五水样谱图

3 结论

采用气相色谱分析技术进行工艺凝液和循环水中低含量泄漏油品的检测方法具有快速、准确等特点，应用于鉴定泄漏入工艺凝液和循环水中的油种类，并能迅速查出泄漏源，可将油介质泄漏给工艺凝液和循环水系统造成的危害将至最低。