现代仪器分析技术在石油化工油品分析中的应用

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:石油化工企业在生产以及加工油品的过程中,通常都对油品的质量有极为严格的要求,所以需要借助一些技术手段来对油品做出全方位的检验分析。以往较为传统的油品质量化学分析法一般都需要花费较长的时间,同时检验分析结果也有可能存在着一定的偏差。受到科学技术快速发展有效推动,现代仪器分析技术得到了广泛应用,其对于石油化工企业油品检验分析工作产生了良好的促进作用。因此,文章针对现代仪器分析技术在石油化工油品分析当中的应用进行了分析和探讨。

  关键词:油品分析;现代仪器;分析技术;石油化工;

0 引言

  随着生活质量的不断提高,对能源方面的需求也越来越大,这推动了石油化工行业的进一步发展,同时也给石油化工行业带来了巨大的市场竞争力。借助现代仪器分析技术可以更为准确地判断油品质量,从而保证石油化工企业自身的经济效益,同时也可以进一步保障人们的用油安全性。所以有必要对现代仪器分析技术在油品分析当中的科学应用做深入探究。

1 油品分析的意义

  油品分析属于石油化工企业的一项重要工作,能够对石油化工企业生产以及加工的石油产品质量产生直接影响,从而影响到石油化工企业自身的经济效益以及信誉度[1]。借助油品分析工作,能够帮助石油化工企业充分了解和掌握自身生产加工的石油产品当中存在的一些不足之处,然后结合实际问题科学合理地对自身的生产工艺做出调整,不断提高石油产品的质量。此外,石油产品在存储以及运输的过程中,有可能因为各种因素的影响而受到污染,借助油品分析工作能够检验油品质量是否受到相应的影响,保证人们以及社会各业能够用到安全可靠的石油产品。对于油品分析来讲,其主要指的是借助一些相关技术针对石油产品开展成分、水分以及微量元素等方面做出的检测工作,可以充分明确不同物质的实际含量,并且提供相应的检测报告,以此来确保油品质量。

2 现代仪器分析技术在石油化工油品分析中的应用

  2.1 气相色谱法的应用

  气相色谱仪技术主要是借助石油产品当中相应物质具备的一些极性、吸附性能以及沸点等存在的差异性,实现混合物中不同物质分析的目的[2]。结合现状来看,我国相关技术部门在对此项仪器分析技术进行应用的时候,一般都是借助气相色谱图像以及石油产品的实际分布关联性,来开展相应的分馏处理工作,将通过处理之后获得的馏分、蒸发性能以及原油等充分展示在相关研究者面前,这样便可以达到科学评价相应石油产品的目的。结合实践应用来看,气相色谱仪分析技术属于一种极为有效而且应用价值显著的分析方法。

  石油产品具有蒸发的特点,所以想要对相关产品做出有效评价,便需要用到相应的蒸馏法来开展评估工作。不过应用蒸馏法一般需要花费相对较长的时间,而且需要用到大量的样品,关键是难以有效保障蒸馏法应用精确度。借助气相色谱仪分析技术来开展分析工作,能够迅速获得相对较为精准的分析数据,不但可以有效缩短分析时间,同时还能够降低样本的使用数量,从而大幅度提高油品分析的工作质量以及效率。此外,气相色谱仪分析技术还能够针对不同类型的油品,合理制定差异化的石油产品评价标准,并且做出较为精准的相应评价,所以这种方法一般不会受到石油产品存在差异性的影响。

  目前,国外针对气相色谱仪分析技术做出了大量的研究,有效推动了油品分析工作的进步和发展。有研究指出,借助毛细管气相色谱法能够更为有效地分析汽油单体烃组分,结合各种单体烃的实际体积百分含量以及物性数据有效计算出汽油的蒸气压、碳氢含量以及密度还有热值等各项质量指标。由此不难看出,借助气相色谱仪分析技术能够快速精准地分析汽油产品中的相关组分。

  2.2 质谱法的应用

  质谱法分析技术,简称MS。目前,这种仪器分析技术也属于油品分析当中应用较为广泛的技术之一,其在对油品进行分析的时候主要指标便是样品离子荷比,借助对该指标开展的监测工作,可以实现对油品的定量评价。近几年随着仪器分析技术的不断发展,这种技术目前已经在柴油、汽油以及煤油还有润滑油等诸多类型的石油产品油品分析中得到了广泛应用。结合目前质谱法实践应用情况能够看出,其已经成功地在石油馏分的监测分析当中到了切实有效的应用,而且美国相关组织目前已经将多个质谱法充分纳入相关标准之内。除此之外,质谱法在渣油饱和烃监测工作中得到了成功应用,从而实现了对组成烃类物质的相应含量的检测。

  2.3 高效液相色谱法的应用

  在众多油品分析方法当中高效液相色谱法也属于一个较为常见的仪器分析技术[3]。该分析技术与气相色谱仪分析技术之间存在着相对较大的差异性。这种分析技术在实际应用的过程中,主要是借助液体的方式来开展原油、石油以及石油馏分等的分析工作,目前在石油化工领域得到了广泛应用。高效液相色谱法具备相对较强的综合检测能力,可以有效检测一些成分相对较为复杂的煤油等石油产品。同时可以借助液体分析来对相应油品质量做出有效检测,分析其是否存在一定缺陷。高效液相色谱法这一优势促使其得到了石油化工业的广泛认可,切实满足了现代工业化生产所提出的相应需求,例如针对检测效率方面的需求等。

  对于高效液相色谱法来讲,其沸点范围适用性相对较为广泛,而且具备着非常良好的分析效果,即便对一些较为复杂的原油进行油品分析,同样可以取得非常理想的分析效果,能够有效提高原油分析效率,比如目前已经有部分科学家将其应用到了原油类检测工作当中。此外,这种检测分析技术还可以充分检测出汽油当中有可能存在的一些缺陷,从而提高检测效率,有效控制了各种不利因素的出现。

  2.4 近红外光谱法的应用

  近红外光谱仪器分析又称为NIR[4],最为明显的特点便是检测方法相对较为简单、工作效率高,一般对检测人员自身的专业性并没有太高的要求,而且较为实用。在对此项技术进行应用的过程中,最为基本的设施便是近红外光谱仪,具体需要涉及到的技术有测量技术、光谱分析技术还有化学方面的计量技术等,其可以快速、定量以及定性地对油品进行精准分析,同时还能够在最短的时间当中开展多项油品质量的有效分析。其与较为传统的油品分析技术相比,虽然成本相对较高,但是其分析效率高,而且使用样品量少,同时还具备较强的环保性,在实际运用中不会对周围的环境产生任何污染。

  烃类化合物属于石油产品当中的一个重要组成成分,对于不同组分的油品来讲,在吸收特征方面呈现出较大的差异,借助近红外光谱图相关研究人员能够清晰地看到油品当中非常详细的组分信息。所以,相关工作人员在对油品开展分析工作时,想要有效分析出两者之间的对应关系和每个组分当中的相应质量参数,通常仅需要准确地测出油品样品光谱便能够取得想要的结果。

  2.5 全二维气相色谱法技术的应用

  全二维气相色谱技术本质上属于气相色谱分析技术经过升级之后的新技术。在实际开展油品分析过程中,在对气相色谱技术进行应用时,相应的色谱峰容量方面存在着一定的限制问题,一般其仅可以分析几十种或者是几百种组分物质的油品,但是如果分析的油品成分过于复杂,便会出现分析效果不佳的问题。经过升级之后的全二维气相色谱技术则拥有了更高的分辨率以及灵敏度,同时色谱峰容量也得到了明显加大,从而有助于分析更为复杂繁琐的油品。除此之外,全二维气相色谱仪器当中还拥有一个调制器,在具体应用过程当中,能够充分借助这个调制器有效地将两支独立同时具备不同肌理的色谱柱充分联合在一起,通常情况下会借助串联的方式展开连接,此时调制器可以发挥出捕集作用以及再进样作用。这样一来当油样品进入到第一根色谱柱时,便可以将油品开展分离工作,然后再将分离之后的成分有效放入到调制器当中开展聚焦,再借助脉冲的方式将油样品有效导入到第二根色谱柱当中,可以开展油品的第二次分离,最终将其送到检测器中开展检测。石油产品本身具备着非常复杂的成分,涉及到了很多各种类型的烃类物质,这种特点给油品分析工作产生了巨大的挑战和困难。而全二维气相色谱技术的普及和应用能够有效降低油品分析的困难性,这对油品分析效率和质量的提升有着重要价值和意义。

  2.6 核磁共振技术的应用

  核磁共振技术主要指借助强磁场当中原子核的射频辐射吸收这一特性,来有效获取到相应化合物分子结构方面的信息。大量的研究表明,核磁共振技术属于一种能够与红外吸收光谱法之间产生良好互补性的技术,也属于目前最强有力的仪器分析方法之一。借助核磁共振技术能够为相关研究人员切实有效地提供原油以及石油馏分化学组成成分和结构信息,该技术具有石油样品用量少以及分析速度快等优点。

3 结语

  综上所述,在经济社会以及科学技术不断发展的强力推动下,现代仪器分析技术取得了高速发展,借助对现代仪器分析技术的有效应用可以进一步提高石油化工油品分析效率以及分析质量。这样不但能够取得较高的准确性以及精密度,同时还能够降低样品使用量,既环保又能够提高工作水平,所以非常有必要对其实际应用做出分析和探讨,促进其进一步发展和进步,从而为石油化工企业的油品生产加工做出保障,为人们提供更为优质、可靠的石油产品。

参考文献

  [1]张海涛.仪器分析技术在油品分析中的应用[J].清洗世界,2020, 36(1):77-78.

  [2]孙艳华.油品分析中仪器分析技术的应用[J].石化技术,2018, 25(7):116.

  [3] 兰冬梅,孟宇.基于仪器分析技术在油品分析研究[J].中国化工贸易,2017, 9(10):116.

  [4]陈刚,康徐伟,张生娟.煤基油品的分析技术研究现状与进展[J].山东化工,2019, 48(21):47-50.

作者:王皓 单位:中石化镇海炼化公司

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