优化混合碳五组分色谱分析

利用混合碳五中各组分在固定相中分配系数的不同, 当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时, 被测组分就在两相间进行反复多次分配, 由于固定相对各组分的吸附或溶解能力不同, 被分离的各组分在固定相中的滞留时间就不同, 经过一定柱长的反复吸附和解析, 使不同组分按一定的顺序离开色谱柱进入检测器, 产生的离子流讯号经放大后, 在色谱工作站上描绘出各组分的色谱峰。

1 主要仪器及材料

Agilent6890N气相色谱仪配有氢火焰检测器, 配有Agilent7683自动进样器;PONA色谱柱:长50m, 内径0.2mm, 液膜厚度0.5μm;氢气源:纯度>99.9%, 压力>0.4Mpa;

氮气源:纯度>99.9%, 压力>0.4MPa;空气源:纯度>99.9%, 压力>0.4MPa;色谱工作站:Agilent B0402。

2 实验部分

(1) 毛细管色谱柱选择

选用6890N毛细管柱色谱柱:50m×0.2mm×0.5μm, 其固定相为键合 (交联) 甲基硅酮, 液膜厚度为0.5μm熔融石英毛细管色谱柱。

(2) 实验条件

通过以上条件的改变, 将初始柱温控制在35±0.5℃较为适宜, 采用一阶程序升温:初始温度为35℃, 初始时间为10min, 升温速率6℃/min, 终止温度为60℃, 结束时间为3min;进样口温度:250℃。检测器温度:300℃。进样量为0.5μL, 按面积归一化法计算样品中各个组分的含量, 测定结果以质量百分数表示。选用载气:氮气, 柱子压力为13.00psi, 采用恒定压力, 分流比为159:1, 总流量为50.3m L/min, 分流流量为47.5 m L/min, 柱流量:0.3m L/min, 燃气:氢气, 流量为35m L/min。助燃气:空气, 流量为350m L/min。碳五馏分中有关组分基本都能得到较好的分离, 分析周期较短, 样品出峰时间仅25.5min。根据以上分析条件进一步作组分的定性和定量分析。

3 分析步骤

(1) 组分定性和定量

采用中国石油化工科学研究院的RIPP-Intelligence 1.00-Gasoline汽油单体烃组成分析的标准数据库, 对混合碳五进行定性和定量分析。

调节载气压力, 用正戊烷的保留时间定性, 确保其保留时间与石油科学研究院的标准数据库的保留时间相当, 即调整正戊烷的保留时间为11.565min, 此时的载气压力为13.0psi。之后就可做样品分析, 定量方法采用石油科学研究院的标准数据库软件工作站进行计算。

(1) 开机后, 按2 (2) 实验条件创建实验方法, 仪器运行平稳, 各项参数达到初始设定值, 可点击Agilent B0402工作站上的开始, 将样品瓶放在3号位置, 7683自动进样器就自动进样分析, 同样, 样品进样量为1.0微升。

(2) 实验分析的PONA定性定量表是石油化工科学研究院的汽油单体烃组成分析的标准数据库, 用正构烷烃调整其保留时间与标准数据库的保留时间相吻合, 以达到定性和定量的目的。

(2) 重复性考察

对同一样品进行五次重复测定, 重复性较好。其中≤C4组分相对标准偏差相对偏高。因为混合碳五组分很轻, 初馏点在20多度, 样品容易挥发, 故所取样品一定要在冰箱中保存。其中C5和>C5的相对标准偏差均满足分析的要求。

(3) 用6890N

毛细管色谱法分析混合碳五组分, 样品中各组分能一次有效分离完全, 毛细管方法精密度高, 重现性好, 分析结果准确可靠, 分析速度快, 适当改变分析条件, 能缩短分析时间。本方法还可应用于混合碳五分离装置运行控制分析。

摘要：中原油田分公司石油化工总厂的5万吨/年的轻烃装置是生产混合碳五、混合丙丁烷等产品的特色装置, 以中原油田轻烃为原料, 主要产品为混合碳五, 其主要质量指标是烃类组成, 而烃类组成的分析是利用现有分析石脑油的气相色谱仪, 对分析条件进行优化, 保证混合碳五的分析准确率。

关键词：混合碳五,毛细管柱,保留时间