气相色谱在石油化工中的应用

古扎丽•尔肯

摘要：随着社会的快速发展，石化行业的竞争也越来越激烈。因此，降低投入成本，节约资源消耗，提高产品质量成为大多数企业关注的焦点。同时，要实现这一目标，有必要推动气相色谱相应技术的更新。在发展方面，已经从原来的填充柱发展到现在的毛细管气相色谱，通过细孔毛细管柱和高效色谱仪的结合应用，充分利用了分析系统。此外，石油化工行业也根据自身的实际需要开发了更专业的气相色谱技术。

关键词：气相色谱；石油化工；应用

1 气相色谱在石油化工气体分析中的应用

在石油化工行业的气体分析中，主要存在两方面难题：常量气体的组成分析及痕量杂质的组成分析。

在常量气体的组成分析中，常用方法是四阀五柱全填充柱双热导检测器法和三阀四柱热导检测器+氢火焰离子化检测器双检测器法。虽然上述方法能够满足日常的生产和研究需求，但仍存在不足之处。因此，在此基础上改用FID+毛细管柱进行烃类的分离检测以及用TCD+填充柱进行永久性气体与氢气的分离检测。与此同时，在整个系统搭配了为此特别设计的载气切换系统后，氢气及永久性气体的检测也变得比之前更加方便、容易。

在痕量杂质的组成分析中，一直存在着对仪器和分析方法要求较高的问题。因此，通过改变色谱的分析流程、选择不同的色谱柱固定相和更换柱切换程序，同时利用辅助气路对载气进行反吹，研发出了一种可以准确定量多组分低碳烃样品中含有微量和痕量CO及CO2的方法。则是先在一根非极性毛细管柱上进行碳四和碳五物质的预分离，随后利用二维色谱的预切割模式，将碳五以前的组分转移到另一根Al2O3柱上进一步分离，从而达到准确定量测定微量(10-6级)碳四炔烃的效果。

2 汽油馏分的组成分析

在进行对石油的加工中，对于汽油的组分开展分析、检测，可将汽油的产品品质大幅度的增强。

2.1 汽油烃类成分分析

目前，社会稳步发展，人们追求更高品质的生活，环保意识逐渐强化。现今，国家对于环保的要求渐渐提高，汽车在实际的行驶过程中，若是使用劣质的汽油，就会出现大量的污染物质，形成对环境的不良影响。所以，应该加大对汽油质量的有效把控。对于汽车所使用的汽油，采取检测分析的方法是荧光指示剂吸附法。这一分析方式尤为实用。但是，却也有着一定的不足，受多方面元素的制约。如，检测试剂过长等。当前，在我国的石油化工企业大多应用气相色谱这一技术。通过此项技术可以达成对汽油之中烃类成分的有效分析。基本分析过程如图1所示。通过图1可知，汽油样品在色谱柱中会依据其极性的差异，分为脂肪族以及芳香族化合物。前者可以进入到烯烃捕集阱，之后进行分离，得到饱和烃与烯烃。而后者会进入到检测器中，开展更进一步的检测与分析。此种方式和以前使用的荧光指示剂吸附这一方法比较，在检测时长上会出现大幅度的降低，从而减少资金方面的投入。此外，此项技术获得的最终分析结果精准度也得到有效提高。

图1汽油中成分分析的过程

2.2 汽油芳烃成分分析

汽油之中还有着部分芳香烃化合物，如苯等。同样，这些物质也是化工合成之中的重要原料。国外的一些专家利用全二维气相色谱技术对于汽油之中的成分展开检测，第一次将苯、甲苯等分离。此种模式的主要原理是利用两种完全不一样的色谱柱，利用调节器使其联合，因为分离原理的不同，可以实现对汽油成分的有效分离。当前，此项技术虽然可以通过调整温度等达成二维这一层面的分离。但是，因在实际应用中调节器等方面的不足，导致其分离能力受到影响。

目前，多家石化企业尝试对此项技术适当的优化，其中，石化企业就开展过合理的调整，成功实现对样品的分析。此外，通过相关研究发现，以改性的聚乙二醇作为色谱柱，应用与之相应的最优分离条件，也能将芳烃产品快速且高效的分离。

2.3 汽油氧化物成分分析

汽油之中有着一定的氧化物。一定量的醇类等物质可以减少汽油在燃烧后形成的CO。但是，若是这些物质偏多，也会出现与烃类化合物之间的分离。所以，需要展开对汽油中氧化物的检测，目前最为常用的方式就是气相色谱。中石化公司以改性的极性与非极性色谱柱合理搭配并串联。利用此种方法将汽油中的醇类等物质深入检测，也能随时展开对最终结果的观察。所以，此种方式的实用性也很强。

2.4 汽油硫化物成分分析

原油中，因为具有含硫化合物等杂质。所以，在实际的分馏中，也会存在硫化物。由于此种物质的出现，导致汽油在燃烧中形成污染物，危害发动机的工况，并造成大气污染。因此，不能忽视对硫化物的检测。目前，在分析与检测此物质时，会将气相色谱与选择性检测器共同使用。而且，也能得到精准的检测结果。

3 模拟蒸馏

色谱进行蒸馏的模拟是利用色谱技术实现对经典的沸点蒸馏方式进行模拟，将不同类型的石油馏分的馏程精准测定。当前，通过色谱模拟蒸馏的形式其数据已经在石油的加工控制中进行有效应用，也用于原油调配方案的制定方面。通过此方法测定馏程，会得到精准的数据，分析的速度也很快，自动化水平也很高等，有着多方面的应用优势。这一方式采取的基本原理是一致的，都是使用有着一定分离度的非极性色谱柱，在线性程序升温的这一条件之下测试，明确正构烷烃混合物组分的保留时长，并在相同条件的情况下，结合试样依据沸点进行分离。另外，也要开展切片积分，得到与之相对的累加面积以及时间。在表1中，明确列出柴油、汽油等不同馏分范围中应用的方式。

表1不同油的模拟蒸馏分析方法

结束语

气相色谱技术在石油化工领域得到了广泛的应用。从气体分析到汽油硫分析或模拟蒸馏，已经成功构建了较为完善的分析体系，在技术检测方面为石化行业的稳步发展提供了有效的保障。但是，在现状分析的基础上，仍需继续探索，在分析现有能力的基础上，进一步优化发展符合行业需求的新技术，为气相色谱法对石化生产过程控制提供一定的指导作用，从而加快生产效率，提高产品质量。

参考文献

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