汽油中烃类测定方法的比较

汽油中烃类测定方法的比较
【摘要】汽油中芳烃、烯烃含量的测定，是目前出入库检验中的必检项目，也是汽油产品标准中一项重要的质量指标。

芳烃是至少含有一个苯环的烃类，是汽油辛烷值的重要贡献者，但燃烧后生成的沉积物多很难降解，且对一些有机物的溶解力很强易溶解密封橡胶部件；烯烃也是具有较高辛烷值的汽油调和组分，也是一种比较活泼的烃类，其对热的不稳定性极易氧化生胶，另外烯烃有很强的大气反应活性，易与空气发生光化学反应而加速臭氧的形成，使环境受到严重污染。

因此虽然芳烃和烯烃可以有效提高汽油的辛烷值但基于它们对车辆和环境所产生的危害，汽油标准指标要求控制其含量。

【关键词】汽油中芳烃、烯烃含量的测定
目前国内测定汽油中芳烃和烯烃含量的方法标准主要有两个：
一个方法是，GB/T 11132《液体石油产品烃类测定法（荧光指示剂吸附法）》，此标准等效采用美国试验与材料协会标准ASTM D1319-1999《液体石油产品烃类测定法（荧光指示剂吸附法）》方法，适用于沸点低于315℃的石油馏分中烃类的测定。

其浓度范围适用于芳烃从5%～99%（V/V），烯烃从0.3%～55%（V/V），饱和烃从1%～95%（V/V）；不适用于含有影响烃类色层读数的深色组分的样品。

GB/T 11132《液体石油产品烃类测定法（荧光指示剂吸附法）》简单来说，就是在玻璃吸附柱内填充硅胶，在吸附柱的分离段装有荧光指示剂染色硅胶。

将试样注入到吸附柱中，试样被硅胶吸附，再加入异丙醇使试样脱附，在吸附柱顶端加压，使试样顺柱向下移动，根据汽油中各种烃类的吸附能力的强弱，分离成饱和烃、烯烃和芳烃，荧光染料也和烃类一起选择性分离，在紫外灯光作用下显示不同的颜色，根据吸附柱中各种烃类的色带长度计算烃类的体积分数。

另外一个方法是，NB/SH/T 0741汽油中烃族组成测定法（多维气相色谱法），此标准适用于终馏点205℃以下的石油馏分中饱和烃、烯烃、芳烃的测定。

浓度范围适用于烯烃含量5%～65%（V/V）、芳烃总量5%～50%（V/V）的汽油样品。

多维色谱测定汽油烃族组分的分析原理，样品进入色谱系统后首先通过极性分离柱（BCEF柱）使脂肪烃组分和芳烃组分得到分离。

由饱和烃和烯烃构成的脂肪烃组分通过烯烃捕集阱时烯烃组分被选择性保留，饱和烃组分则穿过烯烃捕集阱进入氢火焰离子化检测器检测。

带饱和烃组分通过烯烃捕集阱后，此时芳烃组分中的苯尚未到达极性分离柱柱尾，通过一个六通阀切换使烯烃捕集阱暂时脱离载气流路，此时苯通过平衡柱进入检测器检测；苯洗脱后，通过另一个六通阀切换对其它芳烃组分进行反吹，芳烃组分进入检测器检测，待芳烃检测完毕后，再次通过阀切换使烯烃捕集阱置于载气流路中，在适当的条件下使烯烃捕集阱中捕集的烯烃完全脱附并进入检测器检测，出峰依次为饱和烃、芳烃、烯烃。

采用校正样品确定各烃族组分的保留时间和相对质量校正因子。

按确定步骤测量汽油试样中各烃族组分的色谱峰面积，采用校正的面积归一化法定量，计算试样中各
烃族组分的体积分数。

采用荧光指示剂吸附法测定汽油当中的烃类，其优势在于：一是所用仪器设备简便易得，且价格较低；二是因仪器构造简单便于后期维护，稍有经验的检验人员便可进行维护维修，所以维护费用较低；三是此方法在行业中被普遍采用，普及性较高，而且是《车用汽油》产品标准规定的仲裁方法。

其缺点是：一是样品在检验前需要冷却到规定温度，等待时间较长；二是由于各烃类段之间带有颜色的界面划分，依靠人眼和个人的主观判断来完成界面划分，而人与人在颜色的辨别和光感上存在不可确定的差异，存在较高的人为误差（也是本方法产生差异的重要因素），所以导致此方法不具有很好的重复性与再现性；三是整个测定过程耗时较长，测定一个样品至少在一个半小时以上，另外实验前需要对实验所需的层析硅胶进行三小时的活化，这又增加了检验时间；四是实验用的精密内径吸附柱，因其自身特性，较易在使用过程中损坏；五是整个实验过程需要采用空气压缩机制造气体压力，所产生的噪音较大，对实验人员的身体健康产生较大危害；六是完成实验后的器材清洗及废物处理工作较为复杂，产生的硅胶废物及废液还需要进行专门的处置。

采用多维气相色谱法测定汽油当中的烃类，其优势在于：一是样品无需任何前处理可直接进样，并且没有器具清洗及检验后处理等工作；二是检测周期短，一个汽油样品的分析时间为16分钟；三是采用归一化法进行数据处理，影响分析结果的因素少，有更好的精度；四是实验不会产生任何废物及废液，可以在很大程度上改善实验环境；五是全部实验过程，实验人员只需在工作站上进行几步简单的操作便可完成，减轻了劳动强度；六是实验全过程由仪器完成，基本不存在人为影响因素。

其缺点：一是需要高纯空气（驱动气）、高纯氢气（检测气）、高纯氮气（或高纯氦气）（载气）支持；二是仪器的维护、保养等工作，对人员的专业技能要求较高；三是购置仪器设备的费用相对较高。

通过比较可以看出，虽然采用多维气相色谱法测定汽油中的烃类，前期对仪器设备的投入较大，但其具有更便捷高效地分析过程，更准确稳定的分析结果，可以大大缩短检验时间，极大地降低人为误差，保证结果的时效性和准确性。

所以，多维气相色谱法测定汽油中的烃类，一定更符合实际工作的需要，亦是未来检验工作发展的必然。