前言

餾程是衡量油品物理性質(zhì)的關鍵指標，測定油品餾程還用來對液體燃料進行分類，再結(jié)合燃油發(fā)動機所需燃料的餾程選擇合適的油品，從而對油品的適用性進行歸類。 為了ZD化產(chǎn)品價值，精確的餾程數(shù)據(jù)至關重要。

ASTM D86是確定石油產(chǎn)品餾程的基本方法。但是在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，這種物理蒸餾的方法很難滿足需要。使用氣相色譜模擬蒸餾過程，來獲得沸點分布信息，該方法速度快、效率高、操作簡便，同時具有良好的重復性。

Abstract

本應用介紹了使用快速餾程分布分析儀計算油品餾程的方法，通過快速DHA分析和軟件建模擬合，將分析時間縮短至6min，提高了了分析效率的同時，保證了實驗數(shù)據(jù)的準確度和精密度。

ASTM D86作為基礎的物理蒸餾方法，目前在實施 過程中仍存在著一些缺點：

? 循環(huán)時間長：大多數(shù)情況下超過30分鐘，而實 驗室和工廠要求更快的報告時間。 

? 樣品量要求大：樣品量太小可能會無法進行測試， 而且100ml的樣品會對環(huán)境造成影響。 

? 手動操作：需要操作人員持續(xù)關注蒸餾情況，效率低。 

? 安全因素：在實驗室對易燃樣品進行物理蒸餾，不可避免具有一定的安全風險。 

模擬蒸餾雖然被廣泛接受，但是卻無法提供餾分和產(chǎn)品的詳細組成。而傳統(tǒng)的DHA方法又花費非常長的時間。

快速餾程分布儀采用Fugacity-Film模型方法，基于菲克定律和亨利定律，20年前被S次提出，目前已經(jīng)被證實可以對TBP曲線進行建模，且具有良好的相關性。

實驗條件

儀器和試劑

儀器：使用配備了CP8400自動進樣器、分流/不分流進樣口、FID氫火焰離子化檢測器的SCION 436GC氣相色譜儀進行實驗。使用CompassCDS工作站結(jié) 合StillPeaks DHA to D86軟件進行曲線擬合。

樣品：nC5-nC14 正構(gòu)烷烴校正標樣，輕質(zhì)石腦油， 烷基化油品和汽油樣品 

氣相色譜條件

色譜柱           SCION WCOT 10m x 0.1mm x 0.2μm

進樣口溫度    250 ℃ 

載氣              He

流量控制       恒壓模式，甲烷出峰時間，0.31min

分流比          600 : 1

升溫程序       初始35 ℃，保持0.65min； 

                     以100℃/min的速率升至45℃，保持0.75min； 

                     以100℃/min的速率升至60 ℃，保持0.75min；

                     以50℃/min的速率升至230 ℃，保持0.31min；

檢測器溫度    FID, 250 ℃

實驗結(jié)果 

圖1至圖3為不同油品所得到的典型色譜圖以及擬合 出的實沸點(TBP)曲線。如圖所示，可以看出，僅用 6分鐘即可完成整個過程的分析，分析效果大大提高。

圖1. 石腦油油品的色譜圖和曲線擬合情況

圖2. 烷基化油油品的色譜圖和曲線擬合情況

圖3. 汽油油品的色譜圖和曲線擬合情況

準確度和精密度 

為了驗證該方法的準確性，與傳統(tǒng)測定實沸點的結(jié)果 進行比對。從圖4為石腦油樣品的圖(n=10)的相關性 結(jié)果可以看出，R²>0.999說明本方法得到的擬合結(jié) 果與傳統(tǒng)測定法具有非常高的相似度。而其他樣品同 樣也得到了> 0.999的相關系數(shù)。

圖4. 本方法與傳統(tǒng)結(jié)果的擬合相關性情況

圖5. 石腦油樣品重復性結(jié)果(n=10)

此外，為了考察方法的精密度，對多個石腦油樣品進 行了重復性測試，結(jié)果如圖5所示，兩倍標準差結(jié)果小于0.5℃，在接近終沸點時稍有增加（約為1℃）， 重復性結(jié)果優(yōu)異。

盡管目前仍需要更多的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來完成進一步驗證，但是與D86方法中所要求的精度相比，該方案具備更優(yōu)異的精密度。

實驗結(jié)論

快速餾程分布分析儀為測定油品蒸餾數(shù)據(jù)提供了一種全新的解決方案，可替代傳統(tǒng)D86方法分析輕質(zhì)烴流。通過本應用的實驗結(jié)果可以得出，與D86經(jīng)典物理蒸餾相比，快速餾程分布分析儀具有明顯的優(yōu)勢：

? 能夠得到與D86相似的數(shù)據(jù)

? 相比傳統(tǒng)D86方法，具有更快的分析速度和更短的分析周期（6min vs. 30min） 

? 更好的精密度

? 樣品量少，僅需要2mL

? 全自動分析，通量提高10倍 

? 無安全隱

標簽：氣相色譜儀SCION 436GC