辽阳石化公司芳烃厂 辽宁 111003
【摘 要】芳烃作为石油化工工业的重要基础原料，其主要的来源就是石脑油催化重整工艺。文章利用气相色谱建立了重整油芳烃组分快速分析法，该分析方法对重整油芳烃组分分离效果较好，分析数据可以与传统的PONA方法较好的重复，其分析速度快、精密度高，可以替代传统的PONA方法进行C6A—C10A+芳烃的组分分析，快速准确地指导重整催化剂评价研究。
【关键词】重整油；芳烃；快速分析方法；气相色谱法
1引言
芳烃是化学工业的基础原料，具有重要地位，其生产技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一，对发展国民经济、改善人民生活起重要作用。利用芳烃资源可延伸发展多个系列产品链，其用途已扩展到合成树脂、涂料、染料、医药等领域，形成众多的产业链，带动其他产业发展。气相色谱法（GC）主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离，已成为石油化工产品物性测试重要方法之一，具有数据准确可靠、操作简单易维护等特点。
在催化重整催化剂评价过程中，重整生成油（也称重整油）的芳烃组成分析至关重要，重整生成油分析常采用PONA方法，该方法使用气相色谱仪和非极性色谱柱，可同时获得芳烃、烷烃、烯烃、环烷烃不同碳数组成，但是分析样品时间较长（一般需3h），最终结果需通过专有分析软件计算得到，特征峰需软件自动或人工主观确定，因此可能会产生某些峰的识别归类错误。此外，PONA方法由于受到油品标样和分析软件限制，对沸点较高的重芳烃组分无法完全辨析，会造成 C10A+结果偏小。
连续重整催化剂由于催化剂失活较快，需及时得到催化剂活性变化数据，迟永春（2004）、金广琴（2001）等建立了重整油快速分析方法，但对部分C8A和C9A芳烃出峰分离不彻底，还有未知峰干扰准确度，用于指导工业生产尚可，不能满足科研重整催化剂评价研究对C8A、C9A芳烃组分精度的要求。
本文基于连续重整催化剂开发评价过程，建立了催化重整芳烃组分快速分析方法，成功应用于催化剂评价研究，由于分析用时短，数据不需专有软件处理，可快速得到大量实验样品分析结果，满足油品芳烃组成的在线分析。
2、试验部分
2.1仪器
安捷伦7890A气相色谱分析仪，色谱柱为安捷伦HP-INNOWAX毛细管（柱长60m，直径0.32mm，涂层厚度0.25μm）。
2.2色谱仪操作条件
汽化室温度：250℃；检测器：FID；检测器温度：190℃；柱箱温度：程序升温 50—190℃；载气（N2）流量：20m L•min-1；进样量：1μL。分析时间约30min。
2.3归一法积分校正因子
由于不同组分的出峰面积与其物质量存在不同比例关系，所以从峰面积回归其物质量需要用归一法积分校正因子（也叫影响因子）进行修正。通过不同碳数的、已知各自量的单一组分模型化合物混合后的色谱结果反推，如果以非芳组分校正因子设置为1.00，那么不同碳数的芳烃组分的校正因子计算结果为：C6A（0.91）、C7A（0.92）C8A（0.93）、C9A（0.93）、C10A+（0.94）。由此可见，芳烃碳数越大，校正因子越大，峰面积与其质量的相对关系越接近非芳值1.00。
3、结果与讨论
采用本方法分析重整生成油，得到色谱结果（部分）如图1所示，从图1中可以看出，本方法的芳烃各峰分离清晰彻底、易于识别。图1中用编号标示了对重整生成油研究必需的所有 C6A—C9A峰，其各峰对应的芳烃组分和化合物名称下面将详细论述。如需要，本方法可以得到所有定性化合物的量，从而进行更详细的数据对比研究。
图1 重整生成油色谱图
C6A—C9A各峰的性质如下所示：
1、峰编号：1，芳烃组分：C6A，化合物名称：苯；
2、峰编号：2，芳烃组分：C7A，化合物名称：甲苯；
3、峰编号：3，芳烃组分：C8A，化合物名称：乙苯；
4、峰编号：4，芳烃组分：C8A，化合物名称：对二甲苯；
5、峰编号：5，芳烃组分：C8A，化合物名称：间二甲苯；
6、峰编号：6，芳烃组分：C9A，化合物名称：异丙苯；
7、峰编号：7，芳烃组分：C8A，化合物名称：邻二甲苯；
8、峰编号：8，芳烃组分：C9A，化合物名称：正丙苯；
9、峰编号：9，芳烃组分：C9A，化合物名称：对甲基乙基苯；
10、峰编号：10，芳烃组分：C9A，化合物名称：间甲基乙基苯；
11、峰编号：11，芳烃组分：C9A，化合物名称：1，3，5-三甲基苯；
12、峰编号：12，芳烃组分：C9A，化合物名称：邻甲基乙基苯；
13、峰编号：13，芳烃组分：C9A，化合物名称：1，2，4-三甲基；
受到实验条件限制，对一些 C10A+峰的定性存在困难，本方法将萘之后的化合物定义为 C11A+，因此本方法中 C10A及C11A+数据仅作为参考。以重整生成油为原料，进行了本方法的精密度考察，3 次分析的结果如下：C6A（6.3052，6.3100，6.2784，0.27）；C7A（17.3496，17.3567，17.3294，0.08）；C8A（26.3754，26.3755，26.3950，0.04）；C9A（17.3090，17.2958，17.3480，0.16）；C10A（1.5842，1.5818，1.5900，0.27）；C11A+（0.1685，0.1702，0.1712，0.80）。（注：1、名称（第一次，第二次，第三次，RSD/%）；2、RSD/%=标准偏差/算数平均值×100）。
由此可见，可相对标准偏差（RSD/%）值都很小，说明本方法重复性很好。将本方法3次测量的算数平均值与PONA法结果进行比较，结果如表1所示。可以看出本方法 C6A—C9A的结果与PONA法基本一致，C10A+ 数值都偏大，这是由于本方法比PONA法辨识出了更多的重芳烃。
4结论
该方法在分析重整生成油芳烃组分含量时精密度和准确性都较高，并且分析时间短，可定量测定重整生成油中所有主要C6A—C9A芳烃化合物，已成功应用在重整催化剂评价研究的芳烃组成在线快速分析上。
参考文献：
[1]安谧，曹青，马晨菲，杨晓燕，陈泱，林骏，肖占敏.全二维气相色谱在重馏分油分析中的应用[J].现代化工，2015，02
[2]史云鹤，李长明，周金波，王艳飞，唐迎春，董炳利.石脑油萃取脱芳烃技术研究进展[J].化工进展，2015，02
[3]赵咏梅，黄万顺.重整油族组成分析准确度的探讨[J].科技视界，2014，10
论文作者:马发明
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第8期
论文发表时间:2016/8/25
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