石油化工中高效液相色谱技术的应用分析

陈海雪　赵善达

广东省茂名市质量计量监督检测所

石油化工中高效液相色谱技术的应用分析

陈海雪赵善达

广东省茂名市质量计量监督检测所

高效液相色谱（HPLC）是二十世纪七十年代发展起来的分离分析技术。石油化工中HPLC技术的应用可以分析热不稳定性、非挥发性化合物和复杂混合物以及多环芳烃等，并且具有分离速度快，分离效果好及重现性好等点。本文概述了高效液相色谱技术（HPLC），对石油化工烃类及非烃类物质检验中高效液相色谱技术的应用分析进行了探讨。

高效液相色谱技术；石油化工；应用

一、高效液相色谱技术（HPLC）的概述

HPLC系统一般由高效液相色谱仪主要由进样系统、输液系统、分离系统、检测系统和数据处理系统等组成。高效液相色谱是在气相色谱和经典色谱的基础上发展起来的，现代液相色谱和经典液相色谱没有本质的区别。不同点仅仅是现代液相色谱比经典液相色谱有较高的效率和实现了自动化操作。经典的液相色谱法，流动相在常压下输送，所用的固定相柱效低，分析周期长。而现代液相色谱法引用了气相色谱的理论，流动相改为高压输送；色谱柱是以特殊的方法用小粒径的填料填充而成，从而使柱效大大高于经典液相色谱；同时柱后连有高灵敏度的检测器，可对流出物进行连续检测。因此，高效液相色谱具有分析速度快、分离效能高、自动化等特点。

二、石油化工烃类物质检验中高效液相色谱技术的应用分析

芳烃是原油的主要组成部分，利用气相色谱（GC）分析芳烃，由于受到汽化温度的限制，仅能分析原油中的轻芳烃系列。如果利用高效液相色谱法对原油中的全芳烃进行分析。在分析原油芳烃谱图特征的基础上，对切割制备的各特征峰组宽标样进行了荧光光谱的同步扫描，得知其与芳环数的关系，从而将原油芳烃划分为轻芳烃、中芳烃和重芳烃三个组分。经回归分析，发现此值与原油的物理性质及化学组成密切相关。结合高效液相色谱仪器，应用高效液相色谱测定催化裂化柴油组成的方法。可以采用氨基色谱柱为固定相，以正己烷为流动相，利用紫外检测器和示差检测器共同进行检测，将样品分离成饱和烃、轻芳烃、中芳烃、重芳烃、胶质等五种组分。

利用高效液相色谱技术测定柴油中芳烃含量的方法，克服了经典色谱法溶剂消耗大、分离效率低、分析时间长等缺点。该方法把氨基柱和硅胶柱串联起来，硅胶柱极性较强，饱和烃是非极性化合物，因此饱和烃首先被洗脱下来，氨基柱能够将不同环数的芳烃较好地分离开，准确度高、分离时间快。

随着科技进步发展，对柴油中稠环芳烃含量做了严格的要求，研究人员利用液相色谱法对此进行分析，采用正相液相色谱分离技术，选用硅胶、氨基等极性物质为固定相，以正己烷等非极性物质为流动相，在一定条件下，对柴油中的非芳烃、单环芳烃、双环芳烃等进行分离，用示差折光检测器检测各组份的峰面积并计算其含量。

三、石油化工非烃类物质检验中高效液相色谱技术的应用分析

石油化工中的润滑油在使用过程中会发生氧化缩聚等多种反应，而且氧化产物的组成比较复杂，添加剂和胶质沥青质等物质的分析与应用。将氧化产物按类型进行分离，可以进一步研究在使用过程中各类氧化产物的生成及变化规律。可以利用四甲基氢氧化铰“就地”改性硅胶色谱系统的高效液相色谱法，避过红外光谱结合场解吸质谱分析鉴定，得到了主要存在的11个质量系列的化合物。利用红外差谱技术研究了氧化产物的生成及积累随行车里程的变化为势，取得了对润滑油在使用过程中氧化衰败机理的认识。

评价原油质量的一项重要指标是其胶质含量，它不仅影响原油的开采、储运及加工，而且还会使加工所得石油产品的性能发生变化。当前应用于胶质化学组成和结构特征的HPLC/MS，GC/MS，NMR，FTIR等方法的应用。通过比较上述方法发现，HPLC尽管是一种高效分离分析手段，但由于缺少合适的检测器，在定量的准确性上也存在一些问题。为了提高合成航空润滑油的使用性能，一般向合成油中加入多种添加剂。因此，分析测定添加剂的含量不仅对产品的质量管理，而且对研究各油品的使用寿命、废油再生及其解剖分析等都有一定意义。

通过对常见的合成润滑油多种添加剂的高效液相色谱法的测定进行分析，需要选择合理可行的色谱条件，采用回收率进行准确度考察，根据考察实验，提出了一种分析速度快、回收率高达97%一103%的测定方法，能够一次性分析多种添加剂，满足了实际工作中定量分析的需要。

作为一种可再生资源，生物柴油和乙醇可以替代部分柴油燃料，缓解柴油供应紧张的局面，并且能改善大气的污染状况，降低二氧化硫和碳烟微粒的排放量。但是，目前对乙醇燃料尾气中的非常规排放物研究较少。相关研究人员根据美国环保署（EPA）发布的标准方法TO一11A，对乙醇-生物柴油一柴油（EBD）进行稀释采样，利用安捷伦高效液相色谱仪（HPLC）对前处理后的排放物样品进行分析处理，并进行了比较分析。并且相关人员采用超高效液相色谱（UPLC）一蒸发光散射检测器（ELSD）测定生物柴油中11种常见的脂肪酸及脂肪酸甲酯含量。经提取后的样品用甲醇溶解，进行等度洗脱，并用外标法进行定量分析。发现在一定的质量浓度范围内，峰面积的对数和质量浓度的对数线性关系良好。与其他检测生物柴油成分的方法比较，该方法简单、分离效果好、速度快，特别是此方法可以实现脂肪酸及脂肪酸甲酯的分离，并有效测定了反应的进行程度，满足了生物柴油工艺研究的需要。

对表面活性剂成分等方面分析，可以利用高效液相色谱技术分析副产物、未反应物和催化剂等。在应用高效液相色谱法、红外光谱法、核磁共振波谱法等分析石油磺酸盐的组成、流程工艺、反应机理、磺化反应的影响因素，在检测不同物质时，高效液相色谱法通过改变填料来实现不同物质的分离。这种方法在应用过程中可实现混合物的较好分离，应用比较广泛。相关研究人员还建立了一种新的离子交换高效液相色谱在线测定原油中单双石油磺酸盐的方法，通过使用六通阀切换，在一根强阴离子交换柱上完成在线纯化和分离，原油样品经过二氯甲烷一甲醇溶剂稀释后进入HPLC测定。该方法准确、重复性好，可以满足原油中石油磺酸盐的分离测定。并且通过对现有变压器油中糠醛含量的两种检测方法进行了对比分析，分析了应用高效液相色谱法定量测定国内外变压器油的糠醛含量，分析了可能影响结果的几种因素，对分光光度计和液相色谱法测量变压器油糠醛含量的两种方法进行比较，发现高效液相色谱法具有测量时间短、分析精度高等优点。

结束语

综上所述，近年来高效液相色谱技术在石油化工产品烃类组成及其非烃类组分分离分析中的应用，表明高效液相色谱技术在分析汽油、煤油、柴油等油品及生物柴油、变压器油和表面活性物质等物质中具有分离效果好、速度快和样品回收率高等优点，在石油化工检验中具有重要意义。

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［2］蔡杰.液相色谱仪的操作及异常情况的原因分析［J］.养殖技术顾问，2011

［3］马利花等.高效液相色谱测定变压器油糠醛含量的方法及其影响因素［J］.润滑油，2012