油品分析中仪器分析技术的应用

油品分析中仪器分析技术的应用

林伟群曾金嫚

中国石油天然气股份有限公司广东石化分公司广东揭阳522000

摘要：在经济发展的推动下，我国人口数量不断增加，促使了人类社会对于能源的需求日益扩大，推动了石油行业的发展与石油产品种类的创造。根据对石油产品进行分析，并对其理化性质及组成部分进行分析，可以充分展现石油产品的表征性。现阶段我国大部分技术部门对石油产品的分析主要采用的是传统性的分析方法，不但花费时间较长，而且不利于分析结果的准确性与精确性。仪器分析技术作为一种新兴的分析技术，现已逐渐使用于石油产品的分析中，本文就仪器分析技术如何应用在油品分析中，作出具体的分析。

关键词：仪器分析技术；油品分析；应用

前言

在以往的油品分析中，我国大多数技术部门主要采用传统油品分析手段，不仅花费的时间较多，且分析结果的精确性、准确性难以得到有效确保。作为一种新兴技术，仪器分析技术在现在的油品分析中得到了越来越广泛的应用，如质谱法、气相色谱法、近红外光谱法以及高效液相色谱法等。下文中，笔者主要对质谱法、气相色谱法、近红外光谱法以及高效液相色谱法为例，对仪器分析技术在油品分析中的应用进行了分析与探讨。

一、油品分析概述

在储运和市场流通的过程中，油品质量可能出现变化，例如在更换输油管道的过程中很可能造成油品的交叉污染，影响油品质量的因素是多方面的。油品分析指的是对油品污染程度、含水量、性质以及组分等的分析，以此来确定油品质量，油品分析在油品相关的各个领域都有着重要的应用，例如油品生产领域、油品经销领域、油品质检领域等。油品分析是油品质量监管的重要手段，对于打击假货油品和走私油品、促进油品市场健康发展等方面有着重要的意义。

二、仪器分析技术的油品分析

1、气相色谱仪器分析技术

气相色谱法即根据不同物质的沸点、极性以及吸附性等方面存在的差异对混合物进行分离。我国通常使用的气相色谱法主要是通过分析各类石油产品的馏程分布及其与气相色谱之间存在的关联性，以此对石油馏分、原油的蒸发性能以及石油产品本身进行展示，这也是行业内对石油产品进行评价的重要途径[1]。目前，最为常见的两种分析方式为ASSTM-D5236以及ASTM-D2892，以上两种方式利用原油本身所具有的蒸发特性，采用沸点蒸馏的方式进行样本分析，但这种方法也存在局限性，即需要较多的样品，而且需要花费较多的实验时间，一个样品，需要14天以上的时间才能完成。但是应用了气相色谱分析法之后，在蒸馏法的分析结果的基础之上，更快的得到馏程分布信息，只需要几个小时就可以完成一个样品，极大缩短实验分析时间，大大提升分析效率。由于石油品类不同，各自也存在一定差异，因此在分析过程中，需要根据其各自具有的特点，制定相应的标准方法，就ASTM-D5307标准方法而言，进行分析时要使用适当的溶剂；对于ASTMD3710标准方法，在始沸点为260℃的汽油馏分产品中使用；对于ASTM-D2887标准方法，在始沸点为538℃的宽馏分油品中使用。

2、质谱法

在油品分析中，质谱法是应用较为广泛的一种仪器分析技术，定量评价样品离子荷比测试和评定。经过长时间的发展，在柴油、汽油、润滑油以及煤油等产品中，应用于分析其产品组成。目前，根据有关学者的研究报告，使用质谱法来分析渣油饱和烃时，可以将其中的组成烃类有效的检测出来；在进行油品分析时，可将其他方法与质谱法相结合，还可对减压渣油进行分析，以此就能进一步明确其在发生氢化脱硫反应的前后，它的结构会呈现出何种变化。

3、近红外光谱法

对于近红外光谱法，有更加简单性、快速性的优势，并且和部分物化性质以及油品近红外谱图之间存在着密切的联系。在长时间的应用过程中，近红外光谱法主要应用在原油、石油产品的性质分析上。例如，新加坡的某学者认为，利用近红外光谱分析法，可以获取原油的近红外谱图，后续对该图谱进行分析时，可以相应构建出14个偏小性二乘法的校正模具，与此同时，还可以将其与达到沸点时所显示的蒸馏曲线相结合，从而实现二者的相关系数升高至0.98以上；韩国的SK公司也做了相关的研究，利用近红外区域谱图，对不同油品进行分析，得到其中的差异，这样鉴定油品性质时更加的快速，而且更加简单，还具有较高的精准度和精确性，是一种非常简单的方法。

4、高效液相色谱法

这项技术在目前分析油品中，应用也十分的广泛，而且因为使用的沸点范围比较广，对于原油以及油品来说，也具有较广的沸点范围。另外，有些物质的组成十分复杂，使用这种技术，分离效果也比较理想。有关学者通过应用示差折光检测仪器以及高效液相色谱法，测定了油品中间馏分中的烃类是由什么组成的，在这一过程中，烃类化合物被完全分离出去，且被视作标准物质，用其他单一化合物取而代之，同时使用不同的方法，来和标准样品进行比较。还有一些研究学者，将高效液相色谱法和紫外二极管阵列检测器进行有机结合，利用各自在检测方面表现出的优势对重油产品中的芳香烃类化合物进行检测，根据紫外线的图谱，可以提高精准性。总之，高效液相色谱法的应用，能够实现对不同油品进行定量检测，由此一来，检测的准确性得到充分保证，且明显缩短检测及后续分析时所用的时间。目前对于单一样品，只需要1h就可以完成分析。

5、基于全二维气相色谱法的油品分析

全二维气相色谱法是对气相色谱分析技术的升级，在利用气相色谱法进行油品分析的过程中，其色谱峰容量有着一定的局限性，只能够对含有几十种到几百种组分物质的油品进行分析，如果油品中的成分复杂，则难以实现有效的分析效果。相较于传统的气相色谱分析技术来说，全二维气相色谱分析技术不仅分辨率和灵敏度更高，同时其色谱峰的容量更大，分辨率更高，能够适用于复杂体系油品的分析。全二维气相色谱仪中有一个调制器，在调制器的作用下，能够将两支相互独立且机理不同的色谱柱联结起来，采用串联联结的方式，调制器能够起到捕集作用和再进样作用。油品样品首先进入第一根色谱柱，进行油品分离，之后经过分离的组分依次进入调制器，在调制器作用下进行聚焦，以脉冲的形式将油品样品送入第二根色谱柱，在第二根色谱柱进行油品的进一步分离，之后再将油品送入检测器中进行检测。石油产品组分复杂，内含大量各种类型的烃类物质，这就给油品的分析带来了困难，而全二维气相色谱技术的出现则有效解决了以上问题，其在油品烃类物质组分分析、硫化物组分分析中都有着重要的应用。

三、结论

综上所述，在石油产品种类日趋多样化和组分日趋复杂化的背景下，油品分析的仪器分析技术也在不断发展，本文简要分析了几种常用的仪器分析技术，并探讨了其优缺点，旨在进一步促进仪器分析技术在油品分析中的应用和发展，从而提升油品分析质量。

参考文献

[1]李诚炜，田松柏，弓爱君，等.仪器分析技术在油品分析中的应用[J].分析仪器，2004，（4）：1-5.

[2]王淼，王丽.仪器分析技术在油品分析中的应用[J].化工管理，2016，（14）：184.

[3]千承辉，宋继斌，王天资，等.基于多种方式的便携式油品质量分析仪器的研究[J].电子设计工程，2016，（4）：52-55.

[4]王淼,王丽.仪器分析技术在油品分析中的应用[J].化工管理,2016,14:184.

[5]董海亮.基于仪器分析技术在油品分析研究[J].化工设计通讯,2016,05:63.

[6]李新年,赵鹏程,杨宏伟,朱振磊.气相色谱技术在油品分析中的发展及应用[J].广州化,2016,19:34-35+94.