高效液相色谱技术在石油化工中的应用

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高效液相色谱技术在石油化工中的应用
摘要:随着时代的进步和科学技术的发展,高效液相色谱技术作为一种高效、可靠的分离技术,在食品药品、环境、生物科学以及石油化工行业中均得到了广
泛的应用。

本文对高效液相色谱产生和发展进行概述,重点介绍了近年来高效液
相色谱技术在石油化工领域的有研究进展,为提高高效液相色谱法在石油化工领
域的进一步应用及新检验方法的建立提供参考。

关键词:高效液相色谱技术;石油化工;应用
Application of high performance liquid chromatography
in petrochemical industry
Li Hui,Ye Kun
Huai'an Product Quality Supervision and Inspection Centre
Abstract:With the progress of the times and the development of science and technology, high performance liquid chromatography, as an efficient and reliable separation technology, has been widely used in food and drug, environment, bioscience and petrochemical industry.
This paper summarizes the emergence and devolopment of liquid chromatography, and focuses on the research progress of high pernce liquid chromatography in the field of petrochemical industry in recent years. It provides a basis for improving the further application of HPLC in the field of petrochemical industry and establishment of new detection methods.forma
Keywords: High performance; Petrochemical industry; Application
前言
石油资源在我国目前社会能源构成中占据着重要地位,石油化工行业的发展对我国经济能力提升具有十分重要的影响作用,因此,石油化工行业一直是我国的重点发展行业[1]。

随着社会的发展可科学技术的进步,传统的检测分析技术已无法满足石油化工行业发展的需求。

高效液相色谱技术凭借其广泛的适用性和技术可靠性,在石油化工、环境检测、科学研究、食品检测等领域得到了广泛的应用。

高效液相色谱技术是在原有液相色谱技术原理基础上形成的新型液相色谱技术,改进了传统技术上的缺陷,具有高效率、高灵敏度、高准确度等优点。

石油化工行业中,高效液相色谱技术的运用,全面提升了石油化工行业的分析检测能力,有力推动我国石油化工行业的健康有序发展[2]。

1高效液相色谱的产生和发展
高效液相色谱又称“高压液相色谱”、“高速液相色谱”、“高分离度液相色谱”等。

高效液相色谱是色谱法的一个重要分支,它以液体为流动相,采用高压输液系统,将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱,在色谱柱内,各组分被分离后进入检测器,从而实现对试样的分析。

20世纪初,俄国植物学家茨韦特首次提出了色谱法的概念。

但是由于传统的液相色谱法柱效低、分析速度慢、无法在线检测,当时并没有得到足够的重视和应用。

20世纪30年代,开始出现了纸色谱、离子交换色谱和薄层色谱等液相色谱技术。

随着色谱理论完善和实践发展,以及机械、光学、电子等技术的进步,60年代末70年代初,开始出现了高效液相色谱技术。

高效液相色谱技术是在液相色谱技术发展起来的一种高效的检测方法。

与传统的液相色谱技术相比,高效液相色谱可以实现更快速、高效、准确地对被测样品进行有效分析。

同时高效液相色谱应用范围更广,不会受到样品挥发性、极性、沸点、热稳定性等限制,特别适用于大分子、离子型化合物、高沸点化合物、热不稳定性化合物以及具有生物活性的物质等[3]。

在目前已知有机物、高分子化合物及生物样品中,70%以上都可以采用高效液相色谱技术进行检测分析。

2高效液相色谱技术在石油化工行业中的应用
2.1在石油及石油制品组分分析中的应用
目前,在科研和生产中,用于石油和石油制品组分分析的方法主要有液相色谱法(LC)、气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱和质谱联用法(GC-MS)等。

然而,液相色谱法具有分离时间长、溶剂、固定相消耗多、回收率低、精度差等缺点;气相色谱法和气相色谱和质谱联用法要求分析的物质必须在气态下进行,只能应用于轻组分分析。

高效液相色谱法作为近年来发展迅速的一种高效灵敏的分离分析方法,在石油和石油制品组分分析中得到了充分的发展和应用。

SH/T 0806-2008标准中采用示差折光检测器,以正庚烷为流动性,采用高效液相色谱法对柴油和馏程范围为150℃~400℃的石油产品中单环芳烃、双环芳烃、三环芳烃和多环芳烃含量进行测定[4]。

ASTM D 6379-2011标准中采用带有反射指数检测的高效液相色谱法测定航空燃料和馏程范围为50℃~300℃的石油产品中的芳烃含量[5]。

近年来,高效液相色谱技术在变压器油、航空燃料及其他石油馏分中的应用已有多次报道[6-9]。

气相色谱法在汽油产品的组分分析中应用广泛,但高效液相色谱也能实现其分离功能,早在1983年,陈官荣、张海鹏
等就尝试用高效液相色谱法测定汽油中的芳烃,该方法可同时给出C
6~C
10
芳烃含
量及部分异构体含量,方法操作简便分析速度快[10]。

2.2在石油化工产品添加剂检测中的应用
有很多的石油化工产品或与其相关的产品为了保存和使用的需要,需要在产
品中加入相应的添加剂,以使产品质量稳定或便于使用。

润滑油在使用过程中,
经常会出现氧化、缩聚等情况,导致产品使用性能下降,如果在其中添加适量的
抗氧化剂则可以有效防止润滑油氧化,增加产品的稳定性。

在抗氧化剂的制备中,高效液相色谱技术的可以极大提高抗氧化剂的制备效率,同时能够大幅度提升原
材料的利用率。

利用高效液相色谱技术还能够准确定量润滑油中氧化的含量,
根据需要添加适量的抗氧化剂。

高效液相色谱技术与红外光谱技术结合,还能够
全面了解润滑油的氧化情况,为后续润滑油的稳定性分析提供理论依据[2,8,13]。


鲜莉、罗利洲、张丽等均报道过利用高效液相色谱法测定变压器油、绝缘油中的
金属钝化剂含量[6,11-12]。

2.3在石油炼制过程中的应用
随着对石油资源开发利用的深入,石油资源开发水平也迅速发展,为更加有效开发利用石油资源,对石油炼制的工艺水平要求也越来越高。

石油炼制过程中需严格控制催化裂化和加氢工艺。

控制催化裂化、加氢工艺的前提是对重质油的族组成进行分析。

高效液相色谱技术根据石油族组成的差异,对色谱柱中的固定性进行科学选择,并选择合适的检测器,在高压条件下,通过流动相和流速的变化使不同的石油族组分达到分离的目的[1,13-14]。

1990年寻爱仙等人在《高效液相色谱法测定渣油的族组成》中报道了采用多维高效液相色谱技术,以正己烷、二氯甲烷为流动相,选用适宜梯度的淋洗条件,有效分离了渣油的族组成,并将其分离额外i饱和烃、烯烃、芳烃和胶质[15]。

张丹在《高效液相色谱的发展及其在炼油工业中的应用》中报道了高效液相色谱技术能够实现炼油常州加氢航煤T501含量的有效分析和监控[16]。

2.4在石油炼制工业废水检测中的应用
在石油炼制过程中会产生大量的工业废水。

工业废水中含有大量的苯酚、对甲苯酚、邻甲苯酚等酚类物质及其衍生物;丙烯酸、甲基丙烯酸、对甲基苯磺酸等有机酸及其他物质[16-18]。

含有大量酚类及有机酸的工业废水直接排放对环境和水体造成严重污染,对人类和生态环境产生严重危害。

利用高效液相色谱技术,选择合适的色谱柱和检测器,可以对工业废水中的酚类、有机酸类及其他有害物质进行有效分离和快速检测,对工业废水有害物质含量监测具有重要意义。

3结语
综上所述,随着高效液相色谱技术的发展和进步,高效液相色谱技术在石油化工中的应用具有重要的意义,在石油化工行业中得到了全面的推广与运用。

高效液相色谱技术不仅可以用于分石油及石油制品的组分分析、石油炼制过程中添加剂含量的分析,还可以用于石油炼制过程中产生的工业废水质量的监控在石油化工行业中,高效液相色谱技术具有良好的应用前景,对石油化工行业的发展和进步有举足轻重的作用。

参考文献:
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[2]刘海军.高效液相色谱技术在石油化工中的应用[J].化工管理,2021年05月:59-60.
[3]陈立仁.高效液相色谱基础与实践[M].北京:科学出版社,2001.
[4]SH/T 0806-2008,中间馏分芳烃含量的测定示差折光检测器高效液相色谱法.
[5]ASTM D 6379-2011,Standard Test Method for Determination of Aromatic Hydrocarbon Types in Aviation Fuels and Petroleum Distillates—High performance Liquid Chromatography Method with Pefractive Index Detection.
[6]于鲜莉,安燕.高效液相色谱法在变压器油分析检测中的应用[J].自动化应用,2020年12期:89-90(96).
[7]曹晓峰,邹书慧.高效液相在变压器绝缘油检测中的应用[J].通信电源技术,2019年2月25日d第36卷第2期:96-97.
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[11]罗利洲.高效液相色谱测定变压器油中低含量金属钝化剂[J].石油商技术,2019年2月第1期:34-39.
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