多維氣相色譜

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儀器編號：ABF001

該儀器考慮我國汽油組成的特點和規(guī)格要求，采用多維氣相色譜方法測定汽油中的飽和烴、烯烴、芳烴等烴族組成及苯含量。本方法采用直接進樣，允許測定試樣的烯烴含量上限為65%，除測定烯烴含量外，可直接測定出汽油中的芳烴含量和苯含量。

采用多維氣相色譜的方法，依據(jù)不同色譜柱對烴族組分吸附性及色譜特性的差異，使汽油中的主要烴族組分分開，用氫火焰離子化檢測器（FID）檢測，通過記錄的各烴族組分的色譜峰面積，采用校正的歸一化方法計算汽油中有關烴族組分的質量分數(shù)或體積分數(shù)。汽油樣品應用范圍：

終餾點低于205℃以下的石油餾分中飽和烴、烯烴、芳烴和苯含量的測定。濃度范圍（質量分數(shù)或體積分數(shù)）：◆烯烴含量：5~65%◆芳烴總量：5~50%◆苯含量：0.3~5%

采用SI國際單位制單位,配套的數(shù)據(jù)處理工作站，保證了系統(tǒng)的自動化操作：分析人員只要把樣品注入進樣器，即可報出分析結果，幾乎沒有人為的影響因素。

多維氣相色譜快速測定汽油中的烯烴、芳烴和苯含量

徐廣通，楊玉蕊，陸婉珍(石油化工科學研究院，北京100083)

摘要針對車用無鉛汽油國家標準GB17930—1999中對烯烴、芳烴和苯含量提出的明確限值要求，以及現(xiàn)用標準方法和其它分析技術在分析汽油組成時存在的問題，結合國外汽油

分析的發(fā)展趨勢及我國汽油生產(chǎn)的工藝和汽油組成分布特點，提出了一套新的多維氣相色譜技術測定汽油中烯烴、芳烴和苯含量的方法，并研制了新的烯烴捕集阱，可捕集汽油中高達70%的烯烴，且具有良好的可逆性和使用壽命，提出的方法可以在12min內通過一次色譜進樣實現(xiàn)汽油中烯烴總量、芳烴總量和苯含量的測定。試驗結果與熒光指示劑吸附法(FIA，GB/T11132-1989)相比具有很好的一致性，但分析速度和方法的再現(xiàn)性得到明顯改善，試驗成本也大大降低。

溫度下模型化合物在BCEF柱上的色譜分開圖見圖4。從圖4可以看出正十二烷與苯之間可完全分開，保存時間差為0.8min，說明極性分開柱的選擇是適合的。

圖4汽油中脂肪烴組分與芳烴組分間的分開（l.082min—正癸烷；1.823min—l—十一烯；2.09min—正十二烷；2.882min—苯；3.973min—甲苯；5.457min—二甲苯；7.398min—乙苯烯烴）

3.3烯烴捕集阱的性能評價

捕集阱的作用是確定條件下，從極性分開柱中分開出的脂肪烴組分中選擇性地保存烯烴，而使飽和烴迅速通過，然后再通過變換試驗條件，將捕集的烯烴從阱中得到定量釋放，它是多維色譜分析汽油組成系統(tǒng)中最重要也是最關鍵的部分。因此，一個好的捕集阱應對汽油中的烯烴組分有良好的捕集性能、脫附性能和較高的吸附容量，以適應不同類型的樣品，特別要注意避免出現(xiàn)低碳烯烴的穿透。

針對我國汽油組成中烯烴含量較高的特點、分析文獻報道或已有產(chǎn)品的各種烯烴捕集阱的使用狀況及存在的問題，采用特定技術研制了一種大容量、可逆性好的烯烴捕集阱，該阱在滿足高烯烴汽油捕集容量的同時，較好解決了低碳烯烴的穿透和高碳數(shù)烯烴的脫附。通過參與已知量的正己烯來確定烯烴捕集阱的捕集容量，試驗證明當烯烴含量達70%時，尚未發(fā)現(xiàn)烯烴的穿透現(xiàn)象。對一些烯烴模型化合物在烯烴捕集阱上的回收率進行試驗，結果見表1。從表1可以看出，即使對較高碳數(shù)的烯烴，該捕集阱仍可以獲得較高的回收率

表1烯烴組分在捕集阱上的回收率

注：試驗方法為以甲苯為內標物質，比較通過烯烴捕集阱捕集后脫附和通過旁路(平衡柱)的峰面積比例。

3.4定量分析方法的建立及考察

采用校正的面積歸一化方法計算各組分的含量。首先通過標準樣品測定各組分的質量校正因子，然后通過測量各族組分的面積百分比，計算各組分的體積分數(shù)(公式略）

3.4.1定量分析方法確鑿性的考察

(1)標準化合物參與回收試驗

在90號汽油中參與不同量的己烯，計算值與色譜測定值的比較見表2。從表2可以看出，計算結果與實際測量結果有很好的一致性。測定過程中發(fā)現(xiàn)，當烯烴總量超過70%時(0.1uL進樣)烯烴捕集阱已接近飽和。

表2試驗實際測定結果與計算結果的比較

(2)多維色譜測定結果與標準樣品測定結果的比較

用建立的分析系統(tǒng)及方法測定3個標準樣品，測定結果與配制的實際值的比較見表3。從表3結果可以看出，多維色譜(MGC)測定結果與標樣配制結果基本一致。

表3MGC測定結果與配制實際值的比較

3.4.2定量分析方法重現(xiàn)性試驗

以催化裂化汽油樣品為例，進行方法的重現(xiàn)性試驗，連續(xù)6次的試驗結果見表4，表5則為同一樣品在不同烯烴捕集阱中的測定結果。從表4、表5可見，多維色譜測定法具有較好的重現(xiàn)性，并且烯烴阱的更換不影響測定結果。表4定量分析方法的重現(xiàn)性試驗

3.5多維色譜測定結果及與FIA方法的比較

為進一步確證方法的確鑿性，將多維色譜的測定結果與現(xiàn)行標準方法進行了比較，部分結果列于表6。從表6統(tǒng)計結果看，兩種方法具有良好的一致性。表5同烯烴捕集阱的測定結果對比

表6MGC測定結果與FIA結果的比較

結論

(1)建立的多維色譜快速測定汽油族組成的方法，一次進樣可在12min內確鑿測定汽油餾分中的烯烴、芳烴和苯含量，與目前國內外已有的各種直接測定類似組成指標的方法相比，該方法的速度最快。

(2)通過標準化合物參與回收試驗、與標樣和FIA方法的對照，證明白該方法的確鑿性；與FIA方法相比，該方法由于所受干擾因素減少，因此重現(xiàn)性明顯提高。

(3)新的烯烴捕集阱對高烯烴汽油具有很好的適應性，吸附容量大，可以滿足烯烴含量