余良瑩

廣東省茂名市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所

關(guān)于儀器分析技術(shù)在油品分析中的運(yùn)用探討

余良瑩

廣東省茂名市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所

隨著人類社會(huì)對(duì)能源需求的增加， 石油產(chǎn)品的種類越來越多。對(duì)石油產(chǎn)品進(jìn)行分析， 測(cè)定其理化性質(zhì)和組成， 對(duì)石油產(chǎn)品進(jìn)行表征的工作也越來越多。傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法， 分析時(shí)間長(zhǎng)， 而且分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度都受到限制。儀器分析方法提高了油品分析的速度和準(zhǔn)確度， 因此成為油品分析的主要發(fā)展方向。本文對(duì)氣相色譜法、高效液相色譜法、近紅外光譜法及質(zhì)譜法等儀器分析技術(shù)作出具體的闡述，探究?jī)x器分析技術(shù)如何應(yīng)用在油品分析中。

前言

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)下，我國(guó)人口數(shù)量不斷增加，促使了人類社會(huì)對(duì)于能源的需求日益擴(kuò)大，推動(dòng)了石油行業(yè)的發(fā)展與石油產(chǎn)品種類的創(chuàng)造。根據(jù)對(duì)石油產(chǎn)品進(jìn)行分析，并對(duì)其理化性質(zhì)及組成部分進(jìn)行分析，可以充分展現(xiàn)石油產(chǎn)品的表征性。現(xiàn)階段我國(guó)大部分技術(shù)部門對(duì)石油產(chǎn)品的分析主要采用的是傳統(tǒng)性的分析方法，不但花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，而且不利于分析結(jié)果的準(zhǔn)確性與精確性。儀器分析技術(shù)作為一種新興的分析技術(shù)，現(xiàn)已逐漸使用于石油產(chǎn)品的分析中。

1　關(guān)于油品分析的概述

所謂的油品分析就是針對(duì)油品種的各種雜質(zhì)含量以及雜質(zhì)對(duì)于油品的污染情況進(jìn)行的分析。通過對(duì)于有品種的水含量以及金屬顆粒含量等雜質(zhì)的含量進(jìn)行相關(guān)的鑒定，最終根據(jù)相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來確定所購油品的品質(zhì)是不是符合要求，也能夠進(jìn)一步及時(shí)的將不合格的油品進(jìn)行替換。通過油品分析能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備保護(hù)、能源節(jié)約的目的，進(jìn)一步將雜質(zhì)換油進(jìn)行貫徹，并且逐漸成為必備的檢驗(yàn)程序。

2　氣相色譜法儀器分析技術(shù)

氣相色譜法，簡(jiǎn)稱為GC，主要指利用相關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)、極性與吸附性能的差異，達(dá)到混合物的分離目的。目前氣相色譜法能夠分成兩種類型，第一種類型是氣固色譜法，在這種方法中的固定相是固體。第二種類型是氣液色譜法這種方法中的固定相就是液體。氣相色譜法喲與具有有機(jī)化學(xué)的性質(zhì)，所以具有不易揮發(fā)、不易分解等特點(diǎn)，從而非常適用于化合物的分離與分析的色譜技術(shù)。氣象色譜法的主要構(gòu)成包括三部分。第一部分是色譜柱內(nèi)部的吸附劑、第二部分是惰性固體上具有的固定相，第三部分則是固定相內(nèi)部的色譜柱所具備同樣的流動(dòng)相。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)階段，主要實(shí)驗(yàn)樣品注入色譜柱，流動(dòng)相，固定相，相對(duì)樣品吸附或溶解，導(dǎo)致不同的分布系數(shù)，在同時(shí)間，通過分配過程中反復(fù)沿色譜柱的組成，不同的運(yùn)動(dòng)速度，從在實(shí)際中形成一個(gè)色譜分離和分析技術(shù)國(guó)際使用的過程中，一直在國(guó)內(nèi)外高度贊揚(yáng)，對(duì)科學(xué)有著深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義產(chǎn)品識(shí)別技術(shù)，分離效率高，分析速度快速、不加劑量的樣品，檢測(cè)靈敏度較高，同時(shí)，應(yīng)用范圍更廣泛，在未來的城市中的應(yīng)用有很大的發(fā)展前景。

長(zhǎng)期以來，我國(guó)技術(shù)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(guān)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(píng)價(jià)石油產(chǎn)品相關(guān)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(shí)沸點(diǎn)的蒸餾法，不但油品分析花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)，樣品的使用量大，且完成一個(gè)樣品需要花費(fèi)2個(gè)星期以上。但使用氣相色譜法儀器分析技術(shù)，能夠在蒸餾法的基礎(chǔ)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(gè)小時(shí)，不但有效縮短了時(shí)間，而且快速提高了油品分析的工作效率。針對(duì)石油產(chǎn)品的差異，ASTM還制定了不同類型的標(biāo)準(zhǔn)方法，如ASTMD2887方法主要針對(duì)的是538℃始沸點(diǎn)的寬餾分石油產(chǎn)品，ASTM-D3710 方法主要針對(duì)的是260℃ 始沸點(diǎn)的汽油餾分產(chǎn)品，而ASTM-D5307方法可以利用適當(dāng)?shù)娜軇?yīng)用在原油中。

3　高效液相色譜法儀器分析技術(shù)

高效液相色譜法，簡(jiǎn)稱HPLC，其能夠適用的沸點(diǎn)范圍帶有廣泛性，針對(duì)石油原油及石油產(chǎn)品這一類沸點(diǎn)范圍廣，并且組成部分相對(duì)復(fù)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(yùn)用在油品分析中，如部分科學(xué)家運(yùn)用HPCL儀器分析技術(shù)來分析石油烴類與柴油構(gòu)成設(shè)備與分離的條件，主要用來闡述多環(huán)芳烴的測(cè)試條件；部分科學(xué)家運(yùn)用HPLC來定量測(cè)試柴油與煤油中含有的芳香烴類化合物，能夠有效彌補(bǔ)GC中只能檢測(cè)汽油相關(guān)成分的缺陷；部分科學(xué)家運(yùn)用HPLC來結(jié)合紫外二極管陣列檢測(cè)器，以此來檢測(cè)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(zhǔn)確度；一些科學(xué)家運(yùn)用HPLC和示差折光的檢測(cè)器來測(cè)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(biāo)準(zhǔn)性的物質(zhì)，取代先前的單一化合物，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品來比較不同的方法。通過這樣的儀器分析技術(shù)，能夠有效利用各組分的響應(yīng)分析來對(duì)油品分析進(jìn)行定量性地測(cè)試與評(píng)定，提高數(shù)據(jù)的精確度與準(zhǔn)確度，并且花費(fèi)的分析時(shí)間較短，分析單一樣品的時(shí)間小于1個(gè)小時(shí)。

4　近紅外光譜法儀器分析技術(shù)

近紅外光譜法，簡(jiǎn)稱為NIR，作為一種簡(jiǎn)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(guān)，也與油品中的不部分物理化學(xué)性質(zhì)密切相聯(lián)。現(xiàn)階段我國(guó)社會(huì)中，近紅外光譜技術(shù)主要應(yīng)用在原油與石油產(chǎn)品的性質(zhì)分析中。如韓國(guó)SK公司主要利用不同的石油產(chǎn)品在近紅外區(qū)域譜圖上的差異，能夠快速又簡(jiǎn)單地鑒定石油產(chǎn)品的性質(zhì)，并且準(zhǔn)確率極高，這樣為直接分析石油產(chǎn)品提供了簡(jiǎn)單便捷的手段。又如新加坡相關(guān)研究家通過分析原油的NIR近紅外譜圖，構(gòu)建了14個(gè)偏最小性二乘法的校正模具，結(jié)合實(shí)際沸點(diǎn)的蒸餾曲線，使兩者之間的相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.98以上。

5　質(zhì)譜法儀器分析技術(shù)

質(zhì)譜法，簡(jiǎn)稱MS，主要是一種對(duì)樣品離子荷比測(cè)試與評(píng)定進(jìn)行定量評(píng)價(jià)的儀器分析技術(shù)。長(zhǎng)期以來，質(zhì)譜法主要應(yīng)用在汽油、柴油、煤油與潤(rùn)滑油等類型的組成分析中，目前已經(jīng)有12個(gè)以上的質(zhì)譜法被納入了ASTM的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法中，且國(guó)際上對(duì)于質(zhì)譜法應(yīng)用在石油餾分的分析方面有較多的研究。如研究學(xué)家利用質(zhì)譜法，來研究石油餾分中重芳烴分子量的分布情況；研究學(xué)家結(jié)合飛行時(shí)間的質(zhì)譜法與其他分析方法，對(duì)減壓渣油氫化的脫硫前后結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行深入研究；研究學(xué)家利用質(zhì)譜法來有效測(cè)試出渣油飽和烴中的組成烴類。

6　結(jié)束語

綜上所述，21世紀(jì)信息化時(shí)代的到來及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，促使了儀器分析技術(shù)不斷走向了改革與創(chuàng)新，使其具有分析速度加快、樣品使用量降低、準(zhǔn)確性高級(jí)重復(fù)度好的特性，在原有及石油產(chǎn)品的分析與評(píng)價(jià)方面得到了廣泛的應(yīng)用。本文就針對(duì)儀器分析技術(shù)中的氣相色譜法、高效液相色譜法、近紅外光譜法及質(zhì)譜法作出了分析，提出了儀器分析技術(shù)能夠提高油品分析工作的效率及水平。

［1］林水清，梁開慧，鄧琎琰.氣相色譜法在洗油質(zhì)量分析中的應(yīng)用［J］.南方金屬，2013，06:11-14.

［2］趙升紅，黃毅，劉多強(qiáng).中紅外光譜技術(shù)在油品分析中的應(yīng)用［J］.石油化工應(yīng)用，2009，07:6-7+19.

［3］李誠(chéng)煒，田松柏，弓愛君，劉澤龍.儀器分析技術(shù)在油品分析中的應(yīng)用［J］.分析儀器，2004，04:1-5.