多维气相色谱

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仪器编号：ABF001

该仪器考虑我国汽油组成的特点和规格要求，采用多维气相色谱方法测定汽油中的饱和烃、烯烃、芳烃等烃族组成及苯含量。本方法采用直接进样，允许测定试样的烯烃含量上限为65%，除测定烯烃含量外，可直接测定出汽油中的芳烃含量和苯含量。

采用多维气相色谱的方法，依据不同色谱柱对烃族组分吸附性及色谱特性的差异，使汽油中的主要烃族组分分开，用氢火焰离子化检测器（FID）检测，通过记录的各烃族组分的色谱峰面积，采用校正的归一化方法计算汽油中有关烃族组分的质量分数或体积分数。汽油样品应用范围：

终馏点低于205℃以下的石油馏分中饱和烃、烯烃、芳烃和苯含量的测定。浓度范围（质量分数或体积分数）：◆烯烃含量：5~65%◆芳烃总量：5~50%◆苯含量：0.3~5%

采用SI国际单位制单位,配套的数据处理工作站，保证了系统的自动化操作：分析人员只要把样品注入进样器，即可报出分析结果，几乎没有人为的影响因素。

多维气相色谱快速测定汽油中的烯烃、芳烃和苯含量

徐广通，杨玉蕊，陆婉珍(石油化工科学研究院，北京100083)

摘要针对车用无铅汽油国家标准GB17930—1999中对烯烃、芳烃和苯含量提出的明确限值要求，以及现用标准方法和其它分析技术在分析汽油组成时存在的问题，结合国外汽油

分析的发展趋势及我国汽油生产的工艺和汽油组成分布特点，提出了一套新的多维气相色谱技术测定汽油中烯烃、芳烃和苯含量的方法，并研制了新的烯烃捕集阱，可捕集汽油中高达70%的烯烃，且具有良好的可逆性和使用寿命，提出的方法可以在12min内通过一次色谱进样实现汽油中烯烃总量、芳烃总量和苯含量的测定。试验结果与荧光指示剂吸附法(FIA，GB/T11132-1989)相比具有很好的一致性，但分析速度和方法的再现性得到明显改善，试验成本也大大降低。

温度下模型化合物在BCEF柱上的色谱分开图见图4。从图4可以看出正十二烷与苯之间可完全分开，保存时间差为0.8min，说明极性分开柱的选择是适合的。

图4汽油中脂肪烃组分与芳烃组分间的分开（l.082min—正癸烷；1.823min—l—十一烯；2.09min—正十二烷；2.882min—苯；3.973min—甲苯；5.457min—二甲苯；7.398min—乙苯烯烃）

3.3烯烃捕集阱的性能评价

捕集阱的作用是确定条件下，从极性分开柱中分开出的脂肪烃组分中选择性地保存烯烃，而使饱和烃迅速通过，然后再通过变换试验条件，将捕集的烯烃从阱中得到定量释放，它是多维色谱分析汽油组成系统中最重要也是最关键的部分。因此，一个好的捕集阱应对汽油中的烯烃组分有良好的捕集性能、脱附性能和较高的吸附容量，以适应不同类型的样品，特别要注意避免出现低碳烯烃的穿透。

针对我国汽油组成中烯烃含量较高的特点、分析文献报道或已有产品的各种烯烃捕集阱的使用状况及存在的问题，采用特定技术研制了一种大容量、可逆性好的烯烃捕集阱，该阱在满足高烯烃汽油捕集容量的同时，较好解决了低碳烯烃的穿透和高碳数烯烃的脱附。通过参与已知量的正己烯来确定烯烃捕集阱的捕集容量，试验证明当烯烃含量达70%时，尚未发现烯烃的穿透现象。对一些烯烃模型化合物在烯烃捕集阱上的回收率进行试验，结果见表1。从表1可以看出，即使对较高碳数的烯烃，该捕集阱仍可以获得较高的回收率

表1烯烃组分在捕集阱上的回收率

注：试验方法为以甲苯为内标物质，比较通过烯烃捕集阱捕集后脱附和通过旁路(平衡柱)的峰面积比例。

3.4定量分析方法的建立及考察

采用校正的面积归一化方法计算各组分的含量。首先通过标准样品测定各组分的质量校正因子，然后通过测量各族组分的面积百分比，计算各组分的体积分数(公式略）

3.4.1定量分析方法确凿性的考察

(1)标准化合物参与回收试验

在90号汽油中参与不同量的己烯，计算值与色谱测定值的比较见表2。从表2可以看出，计算结果与实际测量结果有很好的一致性。测定过程中发现，当烯烃总量超过70%时(0.1uL进样)烯烃捕集阱已接近饱和。

表2试验实际测定结果与计算结果的比较

(2)多维色谱测定结果与标准样品测定结果的比较

用建立的分析系统及方法测定3个标准样品，测定结果与配制的实际值的比较见表3。从表3结果可以看出，多维色谱(MGC)测定结果与标样配制结果基本一致。

表3MGC测定结果与配制实际值的比较

3.4.2定量分析方法重现性试验

以催化裂化汽油样品为例，进行方法的重现性试验，连续6次的试验结果见表4，表5则为同一样品在不同烯烃捕集阱中的测定结果。从表4、表5可见，多维色谱测定法具有较好的重现性，并且烯烃阱的更换不影响测定结果。表4定量分析方法的重现性试验

3.5多维色谱测定结果及与FIA方法的比较

为进一步确证方法的确凿性，将多维色谱的测定结果与现行标准方法进行了比较，部分结果列于表6。从表6统计结果看，两种方法具有良好的一致性。表5同烯烃捕集阱的测定结果对比

表6MGC测定结果与FIA结果的比较

结论

(1)建立的多维色谱快速测定汽油族组成的方法，一次进样可在12min内确凿测定汽油馏分中的烯烃、芳烃和苯含量，与目前国内外已有的各种直接测定类似组成指标的方法相比，该方法的速度最快。

(2)通过标准化合物参与回收试验、与标样和FIA方法的对照，证明白该方法的确凿性；与FIA方法相比，该方法由于所受干扰因素减少，因此重现性明显提高。

(3)新的烯烃捕集阱对高烯烃汽油具有很好的适应性，吸附容量大，可以满足烯烃含量