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1、高效液相色谱技术在石油化工中的应用班级：应化10-1班姓名：马艳芳摘要:综述了近年来高效液相色谱(HPLC)技术在石油化工生产的原料及其产品分离分析中的应用研究进展,表明HPLC在分离难挥发化合物和复杂混合物以及多环芳烃中具有分离效果好、速度快和重现性好的优势,与各种检测方法的联用使该技术在石油化工中的应用前景广阔。关键词:高效液相色谱;石油化工;分离;应用液相色谱(LC)技术近几十年来发展迅速,尤其是高效液相色谱(HPLC),因其具有高效、快速的分离能力和高灵敏度的检测能力而广泛应用于生物医药、石油化工
2、、食品、环保和检验检疫等多个领域,成为最为活跃的分析技术之一。从石油开采、炼制到产品质量控制的整个过程中都离不开色谱,其中针对饱和烃、简单芳烃类和永久性气体分析,气相色谱(GC)的应用已众所周知,而对于更宽沸点范围的饱和烃、稠环芳烃、胶质、沥青质等复杂混合物的分析,LC则因其较强的适应性,逐渐成为不可替代的分析手段。近几年来,HPLC在油品分析,尤其是在石油中多环芳烃、重质烃的测定方面取得了突破性的进展。本文从石油炼制和石油化工产品分析两大方面对HPLC的应用研究进展作简要的论述,以使该技术发挥更大的作用
3、。1HPLC在石油炼制中的应用原油是石油化工生产的源头,原油的族组成对于后续加工工艺选择有十分重要的影响。原油的简单族组成分析是将其分为饱和烃、芳烃、胶质和沥青质四种组分,原油越重,组成越复杂。针对原油中沥青和重质油族组成分析的常规四组分法广泛采用溶剂沉淀,冲洗吸附色谱是LC在石油化工中应用的开端,美国试验材料协会(ASTM)将四组分法作为推荐的标准方法。在此基础上,石油化工科学研究院针对我国重质油特点,对四组分法进行了改进,李萍等对石油沥青质进行了深入分析,建立了六组分、八组分、十一组分法。然而,这种依
4、赖经典的柱色谱法,不仅分析流程长,并需消耗大量的溶剂和吸附剂。Suatoni和Swab首先在四组分分析中引入了HPLC法,从而将经典色谱分析方法改为分两步进行。最初的HPLC是用硅土或矾土柱分离轻质石油组分,后来发展成采用键合相HPLC柱分离重质石油组分。该方法比ASTM方法分析速度快、重复性好、容易自动控制。在我国石油天然气行业标准SY/T06271993中,就己经开始采用了HPLC对原油进行族组成分析,首先用正己烷抽提原油,将可溶物用氰基柱分别在示差折光和紫外检测器下测定饱和烃、极性物,并计算出芳香
5、烃含量。随着石油资源深度开发的进程,油品重质化和劣质化趋势加快,这对广泛应用的催化裂化工艺是极大的考验,尤其是对重质油的组成分析,成为控制流化催化裂化和加氢工艺条件的基础,HPLC也开始巩固其地位。王素琴等采用HPLC法,键合相氰基色谱柱,以正己烷为流动相,定量地分析了原油及渣油中族组成含量。色谱柱在分离前往往都需要先将沥青质除去,沥青质在饱和烃洗提过程中的吸附和沉淀对定性定量结果影响很大。中国专利CN101226176A介绍了一种用HPLC分析沥青质的方法,采用HSG10及HSG15混合固定相,四氢
6、呋喃与醇形成混合流动相进行沥青质分离,分辨率高、重复性较好,可表征多种沥青质的性能及结构特征。成跃祖等.用氨基柱,以正庚烷和混合溶剂作为流动相,以示差折光和紫外双检测器快速测定了沥青和渣油的族组成,并验证了方法的准确度。但由于重组份中极性胶质具有很强的吸附,色谱峰形较差使定量较为困难。而应用反冲色谱柱技术可以有效地分离测定原油及其重质组分、渣油中的胶质含量,从而解决了以往胶质难以直接分离定量的问题,对于胶质中的化学组分的分析及结构特征的研究均具有一定的实用价值。HPLC阀切换反冲技术在氰基柱上成功实现了原
7、油中的重质组分尤其是胶质含量的分析,通过对使用极性和非极性两种溶剂反冲洗的比较研究,认为使用极性溶剂测定更加准确。成跃祖还研究了化学键合相高效液相色谱结合反冲技术分析原油烃族组成的色谱条件,对4种国产原油进行了烃族组成分析。俞鹏程等在选择典型分子并对其测定校正因子和切片分类后,实现了用HPLC对掺有渣油的催化裂化原料油中的芳烃类别的测定,并提出了饱和烃、一环芳烃和二环芳烃是理想的催化裂化原料油,分析了其组分与汽柴油收率的关系。苟爱仙等以正己烷、二氯甲烷为流动相,用多维高效液相色谱技术及适宜的梯度淋洗条件,
8、实现了渣油各烃族良好的分离和检测。HPLC结合多种检测方法对于石油化工生产分析的研究近年来发展迅速。Pasadakis和Varotsis用带折光率检测器的HPLC法定量测定了重石油馏分中脂肪烃和芳香烃。张大伟建立了.HPLC结合蒸发光散射检测(ELSD)技术快速测定VGO馏分油烃族组成的新方法。Olajire等用组合的光谱分析技术研究了重渣油中的芳烃组分,样品经过各种色谱分离后,可用红外光谱对芳香族化合物进行研究,而用紫外光谱
