蘭冬梅 孟宇
摘 要:隨著全球經(jīng)濟的一體化發(fā)展以及我國人口數(shù)量持續(xù)增長,致使能源需求量也在日益擴大。因此,石油行業(yè)的發(fā)展迎來了新的機遇。由于石油產(chǎn)品所呈現(xiàn)的多樣化、組分復雜化的特征,這就對油品分析提出了更高的要求。儀器分析作為油品分析的新型技術,能夠?qū)τ推防砘再|(zhì)和組分進行測定,同時該技術對油品分析具有高精確度、高效率等特性,現(xiàn)今被廣泛應用在原油分析及石油產(chǎn)品分析中。文章針對當前幾種常見的儀器分析技術進行分析,通過油品分析技術的應用可以杜絕假冒、劣質(zhì)油品的流通的同時,還相應提升了油品分析的效率,對規(guī)范石油產(chǎn)品市場環(huán)境健康、穩(wěn)定的發(fā)展具有重大意義。
關鍵詞:儀器分析法;油品分析;油品檢驗
1 儀器分析在油品分析中的意義
石油產(chǎn)品在儲運和市場流通的環(huán)節(jié)中,其質(zhì)量可能受某種因素影響導致油品發(fā)生變化。例如,在更換輸油管道的過程中很可能造成油品的交叉污染,影響油品質(zhì)量的因素是多方面的。例如油品生產(chǎn)領域、油品經(jīng)銷領域、油品質(zhì)檢領域等。油品分析是油品質(zhì)量監(jiān)管的重要手段,對于打擊假貨油品和走私油品、促進油品市場健康發(fā)展等方面有著重要的意義。
2 氣相色譜法儀器分析技術
氣相色譜法,簡稱為GC,主要指利用相關物質(zhì)的沸點、極性與吸附性能的差異,達到混合物的分離目的。長期以來,我國技術部門使用氣相色譜法的方法是:通過氣相色譜圖像與石油產(chǎn)品餾程分布的關聯(lián)性,將石油餾分、原油與石油產(chǎn)品蒸發(fā)性能完全展示出來,是評價石油產(chǎn)品相關方面最有效的辦法之一。其中石油原油的蒸發(fā)特性一般采用的是ASTM-D5236及ASTM-D2892實沸點的蒸餾法,不但油品分析花費時間長,樣品使用量大,且完成一個樣品需要花費2個星期以上。但使用氣相色譜法儀器分析技術,能夠在蒸餾法的基礎上快速得出餾程分布的數(shù)據(jù),完成樣品的全過程只需要幾個小時,不但有效縮短了時間,而且快速提高了油品分析的工作效率。針對石油產(chǎn)品的差異,ASTM還制定了不同類型的標準方法,如ASTM-D2887方法主要針對的是538℃始沸點的寬餾分石油產(chǎn)品,ASTM-D3710方法主要針對的是260℃始沸點的汽油餾分產(chǎn)品,而ASTM-D5307方法可以利用適當?shù)娜軇迷谠椭小?/p>
3 液相色譜法儀器分析技術
液相色譜法簡稱HPLC,其能夠適用的沸點范圍帶有廣泛性,針對石油原油及石油產(chǎn)品這一類沸點范圍廣,并且組成部分相對復雜的物質(zhì),帶有非常好的分離效果。目前高效液相色譜法被廣泛運用在油品分析中,如部分科學家運用HPCL儀器分析技術來分析石油烴類與柴油構(gòu)成設備與分離的條件,主要用來闡述多環(huán)芳烴的測試條件;部分科學家運用HPLC來定量測試柴油與煤油中含有的芳香烴類化合物,能夠有效彌補GC中只能檢測汽油相關成分的缺陷;部分科學家運用HPLC來結(jié)合紫外二極管陣列檢測器,以此來檢測重油中的芳香烴類化合物,并利用芳香烴類化合物紫外線的圖譜,來提高分析結(jié)果的準確度;一些科學家運用HPLC和示差折光的檢測器來測試中間餾的分烴族組成因素,利用液相色譜分離的烴類化合物為標準性的物質(zhì),取代先前的單一化合物,根據(jù)標準樣品來比較不同的方法。
4 近紅外光譜法儀器分析技術
近紅外光譜法,簡稱為NIR,作為一種簡單性與快速性的分析方法,與石油樣品的近紅外譜圖緊密相關,也與油品中的部分物理化學性質(zhì)密切相聯(lián)?,F(xiàn)階段我國社會中,近紅外光譜技術主要應用在原油與石油產(chǎn)品的性質(zhì)分析中。
5 質(zhì)譜法儀器分析技術
質(zhì)譜法(MS),作為一項在油品分析中應用較為廣泛的儀器分析技術,其主要是對樣品離子荷比測試與評定進行定量評價。在長時間來的發(fā)展與應用過程中,質(zhì)譜法主要在潤滑油、柴油、煤油以及汽油等石油產(chǎn)品的組成分析中進行應用。就現(xiàn)階段的情況來看,國內(nèi)外關于石油餾分分析中應用質(zhì)譜法方面的研究報道不斷增加,且已經(jīng)有十數(shù)個質(zhì)譜法被納入了美國材料與試驗協(xié)會的相關標準之中。
6 全二維氣相色譜法儀器分析技術
全二維氣相色譜法是對氣相色譜分析技術的升級,在利用氣相色譜法進行油品分析的過程中,其色譜峰容量有著一定的局限性,只能夠?qū)袔资N到幾百種組分物質(zhì)的油品進行分析,如果油品中的成分復雜,則難以實現(xiàn)有效的分析效果。相較于傳統(tǒng)的氣相色譜分析技術來說,全二維氣相色譜分析技術不僅分辨率和靈敏度更高,同時其色譜峰的容量更大,分辨率更高,能夠適用于復雜體系油品的分析。全二維氣相色譜儀中有一個調(diào)制器,在調(diào)制器的作用下,能夠?qū)芍嗷オ毩⑶覚C理不同的色譜柱聯(lián)結(jié)起來,采用串聯(lián)聯(lián)結(jié)的方式,調(diào)制器能夠起到捕集作用和再進樣作用。
油品樣品首先進入第一根色譜柱,進行油品分離,之后經(jīng)過分離的組分依次進入調(diào)制器,在調(diào)制器作用下進行聚焦,以脈沖的形式將油品樣品送入第二根色譜柱,在第二根色譜柱進行油品的進一步分離,之后再將油品送入檢測器中進行檢測。石油產(chǎn)品組分復雜,內(nèi)含大量各種類型的烴類物質(zhì),這就給油品的分析帶來了困難,而全二維氣相色譜技術的出現(xiàn)則有效解決了以上問題,其在油品烴類物質(zhì)組分分析、硫化物組分分析中都有著重要的應用。
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