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摘要:研究石脑油中有机氯化物的形态以及含量,借助气相色谱-电子捕获检测器对不同类型原油中的石脑油里的有机氯化物实施定型以及定量的研究分析。根据对石脑油中的有机氯化物的形态以及含量的研究,并总结分析了研究结果,可知我国当前所采用的原油的石脑油中最主要是含有有机氯化物1、二氯甲烷、2-二氯丙烷、四氯化碳等有机氯化物,而其它的有机氯化物含量所占比例小,有机氯化物的主要来源是油田化学剂。本次研究利用GC-ECD方法来建模,相对偏差不超过3%,而加标回收率则控制在93.4%~102.5%之间,这些条件都符合色谱分析的相关要求。
关键词:有机氯化物;石脑油;分析方法;形态;含量分析
氯化物的腐蚀问题一直都是影响我国石油化行业发展的重大困扰性问题,而石脑油是我国工业生产过程中的重要化工原料,其含有的氯化物会在加工过程中会产生一定的氯化氢,对各类工业装置有较为严重的腐蚀,非常不利于工业发展。所以,我国对石脑油作为原料的工业生产工艺有着高标准、严要求,比如要求石脑油制成的低碳烯烃工艺进料中氯化物分数要小于1g/g,对催化重整工艺则要求氯化物分数不超过0.5g/g。近年来,随着我国原油开采难度的不断增强,要有效提高原油采收率,我国石油油田企业会利用有机氯型化学助剂,进而造成矿物油中的有机氯含量不断增大,进而导致部分石脑油中有机氯化物的含量超出标准,极大的影响了石油炼油企业的安全。所以为了石油的安全生产,要重视石脑油中有机氯化物的形态以及含量分析研究。
1、方法及原理概述
1.1石脑油中有机氯化物含量分析方法
原油中石脑油中的有机氯化物总含量分析要根据氧化微库伦法进行研究分析。首先要利用蒸馏水把石脑油样品中的无机氯化物给洗掉,然后将洗过的样品放在高温、富氧的条件下进行燃烧,让样品中的氯元素转化为HCI,然后再通过载气把HCI引入微库伦滴定池中,要让滴定剂Ag+和CI-产生沉淀反应,然后消耗的Ag+可以利用电解方式进行补充,测量Ag+消耗的电量,再按照法拉第定律获取样品的总氯含量。
1.2石脑油中有氯化物形态分析研究方法
当前我国对石脑油中有机氯化物的形态分析方法的关注比较少,一般实验都是通过气相色谱-电子捕获检验器方法进行的有机氯化物的定性和定量分析。色谱-电子捕获器是一种有一定选择性的高灵敏度检测器,其会对电负性组织有响应,如果电负性愈强,其灵敏度会愈高,能够检测出电负性物质。氯元素的电负性非常强,所以其在色谱-电子捕获上的反应会比较灵敏,可以利用色谱-电子捕获器的研究方法,并通过已知的氯化物的研究结果,并借助比较保留时间来对氯化物进行定性分析,再借助比较响应值来进行氯化物的定量分析。
2、实验分析
2.1仪器
实验中用到的仪器设备有GC-ECD分析仪器、MSD和ECD并联,分离柱和毛细管柱UA5-30M-0.25F,GC-ECD柱为毛细管xiuFS0,GC-MS柱为毛细管柱FS0.18MM,微库伦氯含量分析仪。
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2.2试剂
环己烷、氯仿、四氯化碳,2-二氯丙烷,四氯化碳,三氯乙稀,二氯甲烷,都是分析纯。
2.3实验步骤
把氯化物混合标准溶液倒入色谱柱,并配合进行GC-MS以及GC-ECD进行分析,获得各类氯化物的保留时间及相应的峰面积,一般同一氯化物在两个检测器上所保留的时间是一样的。然后根据呈现的质谱图案,对某一保留时间下的氯化物形态进行判断分析,然后按照每一种氯化物的氯含量以及其ECD峰面积,绘制对应的氯化物的氯含量-峰面积的工作曲线,通过这个曲线对石脑油样品的有机氯化物进行定量分析。
2.4石脑油样品
实验中用到的石脑油样品是根据小型沸点蒸馏仪进行原油蒸馏切割所获得的204℃前馏分油。我国原油品种有大庆原油-胜利混合原油、辽河原油、塔河原油、等原油,还有国外的比较具有代表性的原油。
2.5石脑油中有记氯的定量分析
要把石脑油样品利用水洗的方式除去其中的无机氯化物,再通过微库伦仪测定中的总氯含量,主要是指有机氯含量。微库伦仪的汽化段温度1000摄氏度,燃烧时的温度应该控制为1000摄氏度,氧气含量应该保持在500ML/min。在进行测定时,要注意利用微量注射器来吸收一定量的石脑油样品,然后借助自动进样器将样品匀速的注入仪器的裂解管中,石脑油样品在富氧以及高温的条件下会转化为HCI后被测验到。最后根据峰面积以及进样量计算来获取样品中的有机氯用量。
2.6石油中有机氯化物的形态以及含量的研究分析
石脑油样品中各类有机氯化物的形态分析都利用GC-ECD方法来进行。要把石脑油样品中的GCE谱图中化合物的保留时间和已知氯化物的保留时间进行比较,然后获取石脑油中主要有机氯化物的存在形态,在把石脑油样品谱图中的各种有机氯化物的峰面积值代入到标准组织的浓度-峰面积工作曲线中进行计算,可以算出石脑油中有机氯化物的含量。
2.7评价石脑油中有机氯化物的GC-ECD分析方法
通过反复测定石脑油的氯化物混标2溶液5次,然后再根据GC-ECD方法的重复性。向空白石脑以及大庆石脑油中添加一定比例的各种有机氯化物标准样品,然后研究分析该方法的加标回收率。
3、结论
本研究建立石脑油中有机氯化物的形态以及含量分析的方法,即GC-ECD,利用这种方法的相对标准差不超过3%,加标回收率在93.4%~102.5%之间,是符合色谱-电子器分析方法的相关标准的。利用此方法对石脑油有机氯化物的测定结果和微库伦测定结果比较,发现两者相差异不大。而利用GC-ECD方法能够捕获石脑油中主要有机氯化物的形态和含量的分布信息。根据实验分析可知,具有代表性的原油的石脑油中有机氯化物的定性以及定量分析过程中,发现大庆原油石脑油的有机氯化物含量比较低,而我国国内其它原油石脑油中有机氯化物的含量是比较高的。
参考文献:
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论文作者:安静1,牟浩文2
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第30期
论文发表时间:2019/9/3
标签:氯化物论文; 石脑油论文; 含量论文; 原油论文; 样品论文; 形态论文; 方法论文; 《建筑模拟》2019年第30期论文;