高效液相色譜技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用分析

孫娜

[摘 要]高效液相色譜（HPLC）技術(shù)的研究在許多工業(yè)領(lǐng)域上都得到了應(yīng)用，同時(shí)也成為石油化工生產(chǎn)中廣泛使用的技術(shù)。HPLC技術(shù)優(yōu)勢(shì)有很多，尤其體現(xiàn)在在難揮發(fā)化合物、復(fù)雜混合物以及多環(huán)芳烴的分離中，具有巨大的發(fā)展前景。

[關(guān)鍵詞]高效液相色譜 石油化工 分離 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：O657.72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）18-0363-01

由于高效液相色譜 （ HPLC ）的分離能力具備高效、迅速、高靈敏檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)，因此受到各領(lǐng)域的青睞，在生物醫(yī)藥、石油化工、食品、環(huán)保以及檢疫等等不同領(lǐng)域上均得到廣泛推廣和應(yīng)用，躍居成為當(dāng)今其中一個(gè)最受歡迎的分析技術(shù)。色譜甚至貫穿了石油化工的整個(gè)生產(chǎn)流程，從石油開采、煉制、成品、質(zhì)量檢測(cè)監(jiān)控，成為不可替代的技術(shù)。本文將簡(jiǎn)要論述高效液相色譜在石油煉制和石油化工產(chǎn)品分析中的應(yīng)用。

一、高效液相色譜在石油煉制中的應(yīng)用

原油是石油化工企業(yè)進(jìn)行化工生產(chǎn)所必需的原料，它的族組成與加工工藝的方式有著緊密的關(guān)聯(lián)。原油的簡(jiǎn)單族組成是通過將其組分分離進(jìn)行分析，主要為飽和烴、芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)四種，而較重的原油組成也相對(duì)復(fù)雜。傳統(tǒng)方式是通過常規(guī)四組分法對(duì)原油中瀝青和重質(zhì)油族組成進(jìn)行分析，但類似這種傳統(tǒng)的柱色譜法，除了分析流程長(zhǎng)之外，還要耗費(fèi)許多溶劑和吸附劑。

HPLC初始是借助于硅/礬土柱來對(duì)輕質(zhì)石油組分進(jìn)行分離，通過不斷發(fā)展后開始通過鍵合相 HPLC柱來對(duì)重質(zhì)石油組分進(jìn)行分離。相比ASTM 方法來說，此法在分析速度上具有明顯的優(yōu)勢(shì)，并且重復(fù)性好，自動(dòng)控制較為容易、穩(wěn)定。而我國(guó)石油化工行業(yè)也早已引入了HPLC技術(shù)來進(jìn)行原油組分分析，并出臺(tái)了相應(yīng)的石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

隨著國(guó)家的不斷發(fā)展，石油資源的開發(fā)進(jìn)程也越發(fā)深入，使油品陷入不斷重質(zhì)化、劣質(zhì)化的趨勢(shì)，給催化裂化工藝帶來了巨大的挑戰(zhàn)，重質(zhì)油組分的分析也成為了控制流化催化裂化和加氫工藝條件的基礎(chǔ)，此時(shí)，HPLC技術(shù)開始得到認(rèn)可與推廣。

一方面，清除瀝青質(zhì)是色譜柱進(jìn)行分離前的重要步驟，因?yàn)闉r青質(zhì)會(huì)對(duì)飽和烴洗提過程中的吸附和沉淀對(duì)定性定量結(jié)果產(chǎn)生較大的干擾。另一方面，HPLC解決了上述挑戰(zhàn)性難題，其切換反沖閥反沖技術(shù)在氰基柱上使原油中的重質(zhì)組分分析得到了實(shí)現(xiàn)，特別是膠質(zhì)含量的分析，借助比較法對(duì)使用極性和非極性不同溶劑反沖洗實(shí)驗(yàn)研究來確定極性溶劑測(cè)定的結(jié)果較為準(zhǔn)確。此外，成躍祖等人還對(duì)化學(xué)鍵合相高效液相色譜和反沖技術(shù)分析原油烴族組成的色譜條件相結(jié)合進(jìn)行研究，對(duì)四種國(guó)產(chǎn)原油進(jìn)行了烴族組成分析。

而后，俞鵬程等相關(guān)研究人員進(jìn)行了典型分子的測(cè)定校正因子和切片進(jìn)行分類后，成果的實(shí)現(xiàn)了用 HPLC技術(shù)來進(jìn)行含有渣油的催化裂化原料油中的芳烴類別的監(jiān)測(cè)，并得出了最為理想的催化裂化原料油為飽和烴、一環(huán)芳烴以及二環(huán)芳烴。在這之后，國(guó)外研究人員對(duì)HPLC法進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化，并對(duì)示差折光、紫外檢測(cè)器進(jìn)行了結(jié)合，借助質(zhì)譜來進(jìn)行數(shù)據(jù)的比較，最后得出了飽和組分的含量會(huì)隨著餾分的變重而逐漸減少，而芳烴組分的含量則會(huì)隨著餾分變重而逐漸提升，并得出了在利用紫外檢測(cè)來進(jìn)行單環(huán)芳烴的測(cè)定時(shí)，最理想的波長(zhǎng)是210 nm。

HPLC技術(shù)除了可以使用在原料油的族組成分析上外，還可以運(yùn)用在沸點(diǎn)和分子量分布的測(cè)定上。如果將HPLC的模擬蒸餾與ELSD法進(jìn)行結(jié)合，則可以進(jìn)行重油中的從中到高沸點(diǎn)餾分的測(cè)定，而且這樣的方法可以直接進(jìn)行不可蒸餾組分的測(cè)定，省去了內(nèi)標(biāo)的需要，并且該方法與GC模擬蒸餾測(cè)定的結(jié)果是完全相符的。在HPLC的測(cè)定方法中，以正構(gòu)烷烴為標(biāo)準(zhǔn)物來建立的重質(zhì)餾分油的分子量分布校正曲線，并進(jìn)行面積歸一化，則可以清楚的知道實(shí)際油樣中每個(gè)分子量分布范圍的百分比。不僅如此，HPLC技術(shù)還是石油煉制過程中分析抽提溶劑質(zhì)量的一種較為理想的選擇。

二、高效液相色譜技術(shù)在石油化工產(chǎn)品分析中的應(yīng)用

（1）高效液相色譜技術(shù)在汽油產(chǎn)品分析中的應(yīng)用

在汽油產(chǎn)品分析中，GC的使用非常廣泛，特別是在烴族組成和單環(huán)芳烴的檢查分析中，使用的頻率更高，在這一點(diǎn)上，HPLC同樣有著一定的效果。在進(jìn)行汽油中芳烴的測(cè)定是，HPLC技術(shù)的使用不僅有著更高的效率，而且操作簡(jiǎn)單，同時(shí)還可以清楚的知道C6到C10芳烴的含量以及部分異構(gòu)體的含量。如果利用硅膠柱串聯(lián)氨基柱來作為固定相，正己烷作為流動(dòng)相，再利用示差折光檢測(cè)器來進(jìn)行石腦油中烷烴、芳烴的含量測(cè)定，不僅可以有的提高測(cè)定的準(zhǔn)確性，還可以簡(jiǎn)化測(cè)定過程，同時(shí)情況下只需9分鐘就可以完成一次測(cè)定，這樣的HPLC測(cè)定方法比GC法有著明顯的優(yōu)勢(shì)，所以在進(jìn)行較重油品中的芳香烴類化合物測(cè)定時(shí)，HPLC技術(shù)同樣也是一個(gè)非常理想的方法。

（2）高效液相色譜技術(shù)在潤(rùn)滑油中的應(yīng)用

高效液相色譜技術(shù)在潤(rùn)滑油、柴油中也有著非常不錯(cuò)的效果。目前，HPLC除了應(yīng)用在石油產(chǎn)品的烴族組成分析外，在石油化工產(chǎn)品添加劑中也同樣運(yùn)用到了HPLC法。在潤(rùn)滑油的使用過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)氧化、縮聚等情況，導(dǎo)致潤(rùn)滑油的質(zhì)量變差，如果在其中適當(dāng)?shù)募尤肟寡趸瘎﹦t可以有效的防止?jié)櫥脱趸磻?yīng)的發(fā)生，使其抗氧化性得到更換的提高能。而在潤(rùn)滑油抗氧劑的制備過程中，HPLC則是一種必不可少的方法。

（3）高效液相色譜技術(shù)在聚合物中的應(yīng)用

除了上述中高效液相色譜技術(shù)的運(yùn)用外，在許多的塑料、橡膠等聚合物的生產(chǎn)過程中也普遍的使用到了HPLC技術(shù)。在聚合物的生產(chǎn)過程中，都需加入相應(yīng)的添加劑，例如：抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、染色劑等。而HPLC在添加劑的分離、分析中，可以在不破壞分析物的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，相對(duì)于GC有更更明顯的優(yōu)勢(shì)，靈活性更大。除此之外，運(yùn)用反相 HPLC進(jìn)行PVC塑料中光穩(wěn)定劑的提取與分離檢測(cè)同樣有著效果高、結(jié)果準(zhǔn)確的效果。

三、結(jié)論

綜上所述，在石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，高效液相色譜（HPLC）已經(jīng)成為其不可替代的技術(shù)之一，尤其是HPLC在復(fù)雜原油、重質(zhì)油等石油化工產(chǎn)品組分的分離、分析上的突出貢獻(xiàn)，能夠使樣品結(jié)構(gòu)、性質(zhì)不受破壞的同時(shí)，還能將樣品進(jìn)行無損回收，完全將傳統(tǒng)的 LC法整體比下去，達(dá)到高效迅速分離分析的目的， 體現(xiàn)出其巨大的應(yīng)用價(jià)值。將HPLC技術(shù)與其他先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)、多維分析模式進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合應(yīng)用，還能夠大大提升HPLC定性、定量的準(zhǔn)確率，將實(shí)現(xiàn)其在石油化工領(lǐng)域中應(yīng)用逐漸趨向最大化。

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