高溫模擬蒸餾氣相色譜法在石蠟中的應(yīng)用

孫 志 鳳

（中國(guó)石油大慶煉化公司質(zhì)量檢驗(yàn)部， 黑龍江 大慶 163411）

中國(guó)石油大慶煉化公司質(zhì)量檢驗(yàn)部使用的高溫模擬蒸餾色譜分析儀，自儀器調(diào)試以來，一直使用廠家工程師提供的分析方法，對(duì)于重組分的油品來說方法準(zhǔn)確可靠，但對(duì)于一些輕組分的樣品來說，分析時(shí)間長(zhǎng)，柱子壽命短。本文的內(nèi)容是在原有方法的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整色譜分析參數(shù)，開發(fā)出了石蠟的分析方法，經(jīng)過1年多的實(shí)際應(yīng)用，證明方法準(zhǔn)確可靠，而且運(yùn)行時(shí)間縮短,使人工和材料成本大幅度降低。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

美國(guó)熱電公司高溫模擬蒸餾色譜儀：型號(hào)MEGA-8580；[2]

色譜柱：美國(guó)Agilent公司：型號(hào)HT-SimDist；參數(shù)：柱長(zhǎng)10 m，內(nèi)徑0.53 mm, 液膜厚度0.15 μ m;

試劑：ASTM D2887標(biāo)樣：nC6-nC40 ；Polywax655 標(biāo)樣：nC20—nC100[5]；

二硫化碳：分析純。

1.2 操作條件的選擇

1.2.1 儀器參數(shù)對(duì)比

(1)操作條件的選擇 （廠方）[4]

冷柱頭進(jìn)樣；檢測(cè)器溫度：430 ℃；色譜柱初始溫度：30 ℃；升溫速率5 ℃/min；終止溫度：430℃ ；停留時(shí)間：4 0 min；載氣流量：4 mL/min；燃?xì)饬髁浚?0 mL/min；助燃?xì)饬髁浚?00 mL/min；進(jìn)樣量：1 μL；運(yùn)行時(shí)間：120 min。

(2)優(yōu)化后操作條件[6]

冷柱頭進(jìn)樣；檢測(cè)器溫度：380 ℃；色譜柱初始溫度：40 ℃；升溫速率10 ℃/min；終止溫度：380 ℃；停留時(shí)間：16 min；載氣流量：10 mL/min；燃?xì)饬髁浚?0 mL/min；助燃?xì)饬髁浚?50 mL/min；進(jìn)樣量：1 μL；運(yùn)行時(shí)間：50 min。

1.3 試樣分析[3]

將試樣溶于CS2溶劑中，冷柱頭方式進(jìn)樣，氫火焰離子化檢測(cè)器檢測(cè)，用正構(gòu)烷烴標(biāo)樣定性，面積歸一化法給出定量結(jié)果。

基線補(bǔ)償分析 ：在程序升溫的條件下，固定液流失會(huì)引起固有的色譜基線漂移，必須從試樣分析數(shù)據(jù)中扣除。做法是：在與試樣分析相同的條件下完成空白分析，不注入試樣，只注入CS2,記錄色譜基線信號(hào)?；€補(bǔ)償分析需要反復(fù)進(jìn)行，直到有穩(wěn)定高溫平臺(tái)的補(bǔ)償為止。在試樣分析時(shí)，由所得信號(hào)中扣除補(bǔ)償基線信號(hào)。

影響基線穩(wěn)定的原因很多，如柱流失、載氣流量的穩(wěn)定性，氣密性，以及電噪聲等情況。

校正：在分析中使用的正構(gòu)烷烴標(biāo)樣是兩種樣品混合而成的， nC6-nC40的ASTM D2887正構(gòu)烷烴混合物， nC20—nC100的 Polywax655標(biāo)樣。

標(biāo)樣的配制[1]：C6-C40用CS2 以1∶20溶解 （1）Polywax655用CS2以1∶500溶解（2）, 混合液用（1）和（2）按1∶10混合，標(biāo)樣在冰箱中保存。

2 結(jié)果與討論

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)儀器參數(shù)進(jìn)行了修改，在保證試樣完全流出色譜柱的前提下減少色譜柱在高溫區(qū)的停留時(shí)間，并且加快了分析速度。

通過操作條件的修改和優(yōu)化,使樣品在高溫段430 ℃停留 40 min變?yōu)樵诟邷囟?380 ℃停留 16 min，有效地防止了固定液的流失,延長(zhǎng)了柱子的使用壽命。樣品分析時(shí)間由原來的120 min縮短為50 min,而且節(jié)省了人工的費(fèi)用。

為了驗(yàn)證方法優(yōu)化后的效果，與撫順研究院進(jìn)行了數(shù)據(jù)比對(duì)，結(jié)果如表1、表2所示。

表1 煉化公司石蠟產(chǎn)品的碳數(shù)分布數(shù)據(jù)Table 1 Carbon number distribution data of wax products of the Daqing Refining & Petrochemical Company

表2 撫順研究院的對(duì)比分析數(shù)據(jù)Table 2 Comparison and analysis data of Fushun Research Institute

通過進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)偏差完全在分析標(biāo)準(zhǔn)的允許誤差范圍之內(nèi)，與撫順研究院對(duì)比分析的數(shù)據(jù)完全吻合。

3 結(jié) 論

高溫模擬蒸餾分析法具有穩(wěn)定性好、重現(xiàn)性好的優(yōu)點(diǎn)，通過對(duì)高溫模擬蒸餾測(cè)定方法的改進(jìn)和完善，節(jié)省了分析時(shí)間，并且降低了大量的費(fèi)用，更好的滿足了科研及生產(chǎn)的需要。

［1］SH/T 0558-93石油餾分沸程分布測(cè)定法(氣相色譜法)2-3[S].

［2］ASTM D2887-2004 用氣相色譜法測(cè)定石油餾分沸騰范圍分布的試驗(yàn)方法,1-2[S].

［3］云自厚，歐陽(yáng)津,張曉彤.液相色譜檢測(cè)方法[M]. 第二版. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社, 2005: 6-14.

［4］朱良漪. 分析儀器手冊(cè)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000: 471-474.

［5］劉國(guó)詮,余兆樓.色譜柱技術(shù)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社, 2006:277-280.

［6］傅若農(nóng). 色譜分析概論[M].（第二版）. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008: 204-207.