气相色谱在石油化工中的应用

胡瑚

(河北融洋安全检测有限公司，河北 邯郸 056000)

0 引言

随着社会的迅猛发展，石油化工行业的竞争也随之增强。因此，降低投入成本，节约资源消耗以及提升产品品质已经成为当前多数企业所关注的要点。同时，想要达成这一目标，就需要推动气相色谱相应技术的不断更新。就发展情况来讲，已经从原本的填充柱发展到目前的毛细管气相色谱，通过细内径毛细管柱以及高性能色谱仪结合应用的分析系统已经得到全面使用。并且，石油化工行业也依据自身的真实需求，研发出更多的具有专业性的气相色谱技术。

1 气相色谱在石油化工气体分析中的应用

石油在进行加工的过程中，会分离出不同种类的石化产品。其中，就包含不同的气体成分[1]。如：O2、H2等。此外，因为石油中还包含着一些杂质，在分离时也会形成CO2、CO等。利用石油加工的形式分离出的气体能够当作多种合成反应中的有机原料。如，丙烯等。

1.1 烃类气体分析

因为开展对石油的加工，会分离出不同的气体，会产生在工业方面的价值。所以，其分析工作尤为关键[2]。目前，对于石油化工气体的分析，主要采取全填充柱双热导检测器等分析模式检测。中石化公司结合当前的分析方式基础之上，结合自身需要开发出一种新型的分析方法。具体来讲，是通过结合氢火焰离子化检测器与色谱柱，能够开展对烃类气体的有效分析与检测，还能够将其分离。这种新的分析模式有着独有的载气切换系统，能够开展对不同气体的有效检测，也能以极快的速度进行切换。因此，在实际的使用中获得广泛的应用。

1.2 高纯烃类气体中的杂质分析

就当前真实情况分析，石油化工行业对于乙烯、丙烯等在纯度要求上有着较高的标准。而且，在这些气体之中总会出现甲醇[3]。但应用从前的色谱展开分析时，无法开展精准的测定，影响分析效果。石油企业应用了一种新的色谱柱，可以对乙烯、丙烯之中的甲醇含量深度分析。并且，利用此种方式检测甲醇含量的精准程度相较以往缩小至0.5 mg/L。研究人员利用此种方法开展对甲醇含量的检测分析，其精准程度相较以往获得明显提高。同时，在实际操作中，也较为简单，还能够满足相应的标准。

2 气相色谱在汽油馏分中分析

在进行对石油的加工中，对于汽油的组分开展分析、检测，可将汽油的产品品质大幅度的增强。

2.1 汽油烃类成分分析

目前，社会稳步发展，人们追求更高品质的生活，环保意识逐渐强化。现今，国家对于环保的要求渐渐提高，汽车在实际的行驶过程中，若是使用劣质的汽油，就会出现大量的污染物质，形成对环境的不良影响。所以，应该加大对汽油质量的有效把控。对于汽车所使用的汽油，采取检测分析的方法是荧光指示剂吸附法。这一分析方式尤为实用。但是，却也有着一定的不足，受多方面元素的制约。如，检测试剂过长等。

当前，在我国的石油化工企业大多应用气相色谱这一技术。通过此项技术可以达成对汽油之中烃类成分的有效分析。基本分析过程如图1所示。通过图1可知，汽油样品在色谱柱中会依据其极性的差异，分为脂肪族以及芳香族化合物。前者可以进入到烯烃捕集阱，之后进行分离，得到饱和烃与烯烃。而后者会进入到检测器中，开展更进一步的检测与分析。此种方式和以前使用的荧光指示剂吸附这一方法比较，在检测时长上会出现大幅度的降低，从而减少资金方面的投入。此外，此项技术获得的最终分析结果精准度也得到有效提高。

图1 汽油中成分分析的过程

2.2 汽油芳烃成分分析

汽油之中还有着部分芳香烃化合物，如苯等。同样，这些物质也是化工合成之中的重要原料。国外的一些专家利用全二维气相色谱技术对于汽油之中的成分展开检测，第一次将苯、甲苯等分离。此种模式的主要原理是利用两种完全不一样的色谱柱，利用调节器使其联合，因为分离原理的不同，可以实现对汽油成分的有效分离。当前，此项技术虽然可以通过调整温度等达成二维这一层面的分离。但是，因在实际应用中调节器等方面的不足，导致其分离能力受到影响。

目前，多家石化企业尝试对此项技术适当的优化，其中，石化企业就开展过合理的调整，成功实现对样品的分析。此外，通过相关研究发现，以改性的聚乙二醇作为色谱柱，应用与之相应的最优分离条件，也能将芳烃产品快速且高效的分离。

2.3 汽油氧化物成分分析

汽油之中有着一定的氧化物。一定量的醇类等物质可以减少汽油在燃烧后形成的CO。但是，若是这些物质偏多，也会出现与烃类化合物之间的分离。所以，需要展开对汽油中氧化物的检测，目前最为常用的方式就是气相色谱。中石化公司以改性的极性与非极性色谱柱合理搭配并串联。利用此种方法将汽油中的醇类等物质深入检测，也能随时展开对最终结果的观察。所以，此种方式的实用性也很强。

2.4 汽油硫化物成分分析

原油中，因为具有含硫化合物等杂质。所以，在实际的分馏中，也会存在硫化物。由于此种物质的出现，导致汽油在燃烧中形成污染物，危害发动机的工况，并造成大气污染。因此，不能忽视对硫化物的检测。目前，在分析与检测此物质时，会将气相色谱与选择性检测器共同使用。而且，也能得到精准的检测结果。

3 模拟蒸馏

色谱进行蒸馏的模拟是利用色谱技术实现对经典的沸点蒸馏方式进行模拟，将不同类型的石油馏分的馏程精准测定。当前，通过色谱模拟蒸馏的形式其数据已经在石油的加工控制中进行有效应用，也用于原油调配方案的制定方面。通过此方法测定馏程，会得到精准的数据，分析的速度也很快，自动化水平也很高等，有着多方面的应用优势。这一方式采取的基本原理是一致的，都是使用有着一定分离度的非极性色谱柱，在线性程序升温的这一条件之下测试，明确正构烷烃混合物组分的保留时长，并在相同条件的情况下，结合试样依据沸点进行分离。另外，也要开展切片积分，得到与之相对的累加面积以及时间。在表1中，明确列出柴油、汽油等不同馏分范围中应用的方式。

表1 不同油的模拟蒸馏分析方法

4 结语

气相色谱这一技术已经在石油化工领域中得到全面的普及，从气体分析到汽油硫分分析或者是模拟蒸馏等多方面，已经成功构建一个相对完善的分析系统，为石油化工行业的稳步发展提供技术检测方面的有效保障。但是，依据目前情况分析，依旧需要继续展开探究，在当前的分析能力基础之上，进一步优化以及开发符合行业需要的气相色谱的新的技术手段，对石油化工的产生过程控制提供一定的指导功效，进而加快生产效率，也提升产品品质。