王娟
摘 要:隨著人們對生存環(huán)境的日益重視,環(huán)境保護法的日益嚴格,對車用燃料的質(zhì)量提出了更高的要求?,F(xiàn)階段,低硫、低芳烴、低密度、高十六烷值的清潔汽油是今后世界范圍內(nèi)的汽油生產(chǎn)的總趨勢,為適應未來清潔汽油生產(chǎn)需求,國內(nèi)外科研機構(gòu)及企業(yè),都需要一些先進的汽油中甲醇含量快速檢測方法以滿足未來的需求。汽車尾氣造成的大氣污染問題已引起人們的密切關(guān)注,開發(fā)研究新的汽油中甲醇含量的快速檢測方法是當務之急。
關(guān)鍵詞:汽油;甲醇含量;快速檢測
1 現(xiàn)階段汽油中甲醇含量檢測方法的必要性
1.1 動力燃料改良的需求
近幾年,我國汽車保有量呈爆發(fā)式增長,污染問題越發(fā)嚴重,對于消費者來講,燃油日益上漲,加油的花費,已經(jīng)成為了不小的經(jīng)濟負擔。因此,動力燃料改良已經(jīng)迫在眉睫。甲醇汽油是我國新的石油燃料替代品,它清潔、安全、經(jīng)濟,目前在市場推廣上反應熱烈,因此有不少車主,已經(jīng)把甲醇汽油當作了唯一選擇。自2010年開始我國汽車保有量猛增,隱隱約約有成為全球第一的趨勢,石油資源消耗飛速增長,同時汽車尾氣污染越來越嚴重,因此動力燃料改良迫在眉睫。先進的汽油中甲醇含量快速檢測方法就成為了未來的必然需求。
1.2 劣質(zhì)汽油的檢測需求
非常規(guī)添加劑是指國標準中并沒有明文規(guī)定限童或禁止加入汽油中的化學成分,劣質(zhì)汽油一般由化工原料和優(yōu)質(zhì)汽油混合而成,目前市場上使用較多的化工原料包括化工石腦油、輕烴、重芳烴、C9,甚至還有廢塑料煉制油等。為了提高汽油的抗爆性,有的會加入非常規(guī)用添加劑。由成分復雜的化工原料調(diào)和而成的劣質(zhì)汽油由于成分異常,通常表現(xiàn)為分布不均勻,或某種組合成分相比正規(guī)油品過高或過低,同時還含有正常汽油中一般不含有的Fe、N、Si、Cl等元素。 而正規(guī)加工的汽油,一般需要10項工藝,主要由4~12個碳原子構(gòu)成的烷烴、環(huán)烷烴、芳烴和烯烴等多種成分組成的混合物,這些成分是由多種煉油工藝產(chǎn)品和添加劑調(diào)合而成的。 調(diào)合入汽油的成分一般包括直餾汽油、催化裂化汽油、催化重整汽油、烷基化汽油、異構(gòu)化汽油等成分。常用的汽油抗爆劑有甲基叔丁基醚(簡稱mtbe)、甲基環(huán)戊二烯三羰基錳(簡稱mmt)等。
2 甲醇含量快速檢測方法
2.1 便攜式氣相色譜--質(zhì)譜聯(lián)用儀
便攜式氣相色譜--質(zhì)譜聯(lián)用儀是使用內(nèi)置的電池和載氣,由單人攜帶操作,能在環(huán)境惡劣的事故現(xiàn)場進行準確定性定量分析的分析儀器。該儀器將低熱容氣相色譜技術(shù)與離子阱質(zhì)譜技術(shù)有機結(jié)合,充分發(fā)揮了快速氣相色譜法的分析速度快,分離效率高和質(zhì)譜法定性能力強、檢測靈敏度高的優(yōu)勢,能夠及時快速地對事故現(xiàn)場的有機污染物進行準確定性和定量檢測,主要應用于環(huán)境空氣、水體、土壤和固體廢棄物中揮發(fā)性和部分半揮發(fā)性有機物的現(xiàn)場分析。
2.2 氣相色譜技術(shù)
氣相色譜技術(shù)在油品分析領(lǐng)域中應用非常深入,氣相色譜技術(shù)不但能夠解讀油品的物理性質(zhì),還能夠分析油品內(nèi)部的成分組成,實現(xiàn)對油品組分分析、油品識別與儀器監(jiān)測等眾多功能。氣相色譜是一種物理的分離方法。利用被測物質(zhì)各組分在不同兩相間分配系數(shù)(溶解度)的微小差異,當兩相作相對運動時,這些物質(zhì)在兩相間進行反復多次的分配,使原來只有微小的性質(zhì)差異產(chǎn)生很大的效果,而使不同組分得到分離。
為了優(yōu)化分離操作,提高分析數(shù)據(jù)的準確性,氣相色譜技術(shù)與其他檢測方法配合聯(lián)用,主要有氣--質(zhì)譜聯(lián)用,氣相色譜與光譜聯(lián)用技術(shù),多種技術(shù)聯(lián)用。利用毛細管氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測定液化石油氣中Cl-C5組分的方法,所測組分相對標準偏差范圍較小,采用ei離子源四極桿質(zhì)譜檢測定性,校正因子法定量,準確度高,精密度好;采用氣相色譜--氫火焰離子化檢測器--硫化學發(fā)光檢測器聯(lián)用技術(shù),建立了催化柴油中各種硫化物類型分布的分析方法;依據(jù)汽油中混合純烯烴樣品溴化后的氣相色譜--質(zhì)譜聯(lián)用數(shù)據(jù)和的元素對比數(shù)據(jù),確定溴代烴及其對應烯烴單體的分子式,然后利用已有的烯烴單體文獻保留值數(shù)據(jù)、純烯烴化合物的反應結(jié)果并結(jié)合碳數(shù)規(guī)律和沸點規(guī)律,確定了烯烴單體化合物的結(jié)構(gòu)。
在氣相色譜分析中,單一方法只能產(chǎn)生有限的結(jié)果而不能全面的顯示出油品的本質(zhì)屬性,氣相色譜作為一種油品分析的分離定量技術(shù),可以與其他儀器很好兼容使用,為其他儀器分析提供高純度、定質(zhì)量的油樣,提供優(yōu)質(zhì)油樣,深化油品分析。
作為低碳含氧燃料,甲醇燃燒無煙碳排放,替代石油燃料不但可以提高燃燒效率,而且對空氣質(zhì)量的改善有極大的積極作用,能夠有效地減少霧霾的形成。更值得一提的是,甲醇的生產(chǎn)原材廣泛至天然氣甚至二氧化碳,在我國多煤、少氣、缺油的能源儲備現(xiàn)況下,甲醇可以說是除了電力驅(qū)動之外又一個的不錯選擇。未來汽油中甲醇含量快速檢測方法研究還需要進一步的研究和探索。
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