原油族組分的分離及檢測(cè)方法

1、2 0 1 0 年第 3 9 卷第 2 期 石 油 化 工 P I m t OCHEMI CA L T E CHNoL0GY ·2 0 9 ·5 分 析 測(cè) 試 l‘ ／ 氣 原 油族 組分 的分 離及 檢 測(cè) 方法 余衛(wèi)娟， 殷月芬 ， 王磊磊 ， 王小如 ， 楊東方( 1 ． 上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院 ， 上海 2 0 1 3 0 6 ； 2 ． 國(guó)家海洋局 第一海洋研究所 青島市現(xiàn)代分析技術(shù)

2、及 中藥標(biāo)準(zhǔn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 ， 山東 青 島 2 6 6 0 6 1 ； 3 ． 中國(guó)海洋大學(xué) 化學(xué)化 工學(xué) 院， 山東 青 島 2 6 6 1 0 0 )摘要] 比較了 S Y ／ T 5 1l 9 —2 0 0 8 方法 、 原油族組分柱色譜分離常規(guī)方法和 E P A 3 6 1 1 方法等柱色譜法對(duì)原油族組分的分離效果；并在 E P A 3 6 1 1 方法 的基礎(chǔ)上 ， 建立了一種新型原油族組分桂色譜分離方法( 簡(jiǎn)稱改 良方法 )

3、 ， 改 良 方法以較少氧化鋁為固定相 ， 以正己烷 、 正己烷與二氯甲烷混合溶劑 ( 體積比 3： 1 ) 、 無水乙醇為洗脫液分別洗脫出原油中飽和烴 、 芳烴 、 膠質(zhì)組分 ， 達(dá)到較 好分 離 原油族組分的 目 的。同時(shí)建立了 T L C ／ F 1 D評(píng)價(jià)原油族組分柱色譜分離效果的方法 。用 T L C ／ ~D技術(shù)評(píng)價(jià) 了4種柱色譜 法分離原油族組分的效果 。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明， 較 其他 3種方法 相 比， 改 良方法的分離 效果

4、好 、 溶劑用 量少 、 分析 時(shí)間短 、 操作簡(jiǎn)便 ； 同時(shí) ，T L C ／ F I D技術(shù)可一次性檢測(cè)柱色譜分離的4種族組 分， 具有快速 、 微量等特點(diǎn) ， 可用于原油族組分柱 色譜分離效果的監(jiān)測(cè)。關(guān)鍵詞]柱色譜； 薄層色譜 ； 原油 ； 族組分分離 ； 飽和烴 ； 芳烴 ； 膠質(zhì)； 瀝青質(zhì) 文章編號(hào)]1 0 0 0— 8 1 4 4 ( 2 0 1 0 ) 0 2 — 0 2 0 9 — 0 6[ 中圖分類號(hào) ]T Q0 2

5、8 ． 5[ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ]AS e p a r a t i o na n dDe t e c t i o no fCo mp o u n d - Gr o u p e dFr a c t i o n si nCr u d eOi lY uWe U u a n，Y i nY u e f e n， Wa n gL e i l e i， Wa n gX i a o r u，Y a n gD o n fa n g( 1 ． C o l l e

6、 g eo fA q u a — L i f eS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ， S h a ng h a iO c e a n U n i v e r s i t y ，S h a ng h a i2 0 1 3 0 6 ， C h i n a ； 2 ．Qi n g d a oK e yL a bo nA n a l y t i c a lT e c h n o l o g yD e

7、v e l o p me n ta ndS t a n d a r d i z a t i o no fC h i n e s eMe d i c i n e s ， F i r s tI n s t i t u t eO c e a no g r a p h yo fS O A，Q i n g d a 0S h a nd o n g2 6 6 0 6 1 ， C h i n a ； 3 ．C o l l e g eo fC h e m

8、 i s t r ya ndC h e m i c a lE n g i n e e r i n g， O c e a n Un i v e r s i t yo fC h i n a ， Qi n g d a oS h a nd o n g2 6 6 1 0 0 ， C h i n a )[ A b s t r a c t ]An e wc o l u mnc h r o ma t o g r a p h yf o rs e p a

9、 r a t i o no ff o u rc o mp o u n d · g r o u p e df r a c t i o n s( s a t u r a t e dh y d r o c a rb o n ， a ro ma t i ch y d r o c a rb o n ， r e s i na n da s p h a l t e n e )i nc r u d eo i lwa sd e v e l o

10、p e do nt h eb a s eo fE P A3 611me t h o da n dwa sc o mp a r e dwi t h t h eS Y／ T 5119 —_ 2 0 O 8me t ho d． t her o u t i n ec o l u m n c h ro ma t o g r a p h ya n dE P A3 611me t ho d ．I nt hi sn e w c o l u m

11、nc h ro ma t o g r a p h ys ma l la mo u n to fa l u m i n aw a su s e da ss t a t i o n a r yp h a s e ，a n dh e x a n e ，m i x t ur eo fh e x a n ea n dd i c h l o r o me t ha n e ( v o l u mer a t i o3： 1 ) ，a n de t

12、ha no lw e r eu s e ds e p a ra t e l ya se l u e n t s ．T oe v a l u a t et hee f f e c t so ft hec o l u mnc h r o ma t o g r a p h yme t h o d sf ors e p a ra t i o no ft hef ou rc o mp o u n d - g r o u p e df r a c

13、t i o n si nc r u d eo i l ， T LC ／ F I D me t ho dwa si n t r o d u c e d ． T h er e s u l t ss h o we dt ha t ， c o mp a r e dwi t h t h eo t h e rt h r e ec o l u m nc h r o ma t o g r a p h yme t h o d s ，t h i sn e

14、w c o l u mnc h r o ma t o g r a p h ywa sg o o di ns e p a ra t i o ne f f e c t ，s ma l li ns o l v e n td o s a g e，s h o r ti na n a l y t i c a lt i mea n de a s yi no p e r a t i o n ．[ K e y w o r d s ]c o l u m

15、nc h r o m a t o g ra p h y ；t h i nl a y e rc h r o m a t o g r a p h y ；c r ud eo i l ； s e p a r a t i o no fc o mp o u n d — g r o u p e df r a c t i o n s ；s a t u r a t e dh y d r o c a rb o n；a ro ma t i ch y d r

16、o c a rb o n； r e s i n；a s p h a l t e n e原油是當(dāng)今社會(huì)的重要能源， 經(jīng)過不同的加工 方式可以得到不 同的成品油 。因此 ， 原油族組 成分析對(duì)于評(píng)價(jià)原油的質(zhì)量及更好地利用原油資 源具有重要意義。J e w e l l 等 首先將色譜技術(shù)應(yīng)用 于原油的 4 個(gè)族組分即飽和烴 、 芳烴、 膠質(zhì)和瀝青質(zhì) 的分析 ， 后來 逐漸 出現(xiàn) 了柱色譜 法 j 、 薄層 色譜 ( T L C ) 法 J

17、 、 高效 液相色譜 ( H P L C) 法 ’、 超 l 臨界流體色譜 ( S F C ) 法 等方法。其 中， T L C法是～ [ 收稿日期 ]2 0 0 9—0 9— 1 5 ； [ 修改稿 日期]2 0 0 9 一l 1 — 1 2 。[ 作者簡(jiǎn)介 ]余衛(wèi)娟 ( 1 9 8 3 一 ) ， 女 ， 安徽 省東 至縣人 ， 碩士 生 ， 電話 0 5 3 2 — 8 8 8 9 9 5 9 7 ， 電郵 w e i j u

18、a n— y u @ 1 6 3 ． c o r n。聯(lián) 系人 ： 殷月芬 ， 電話 0 5 3 2— 8 8 9 6 1 0 0 2 ， 電郵 y i n y u e f e n @r i o ． o r g ． c n 。[ 基金項(xiàng) 目]海洋公益性行業(yè)科研專項(xiàng)( 2 0 0 7 0 5 0 1 1 ) ； 海洋石油污染 的多元鑒別與生物修復(fù)技術(shù)。第 2 期余衛(wèi)娟等 ． 原油族組分的分離及檢測(cè)方法 ‘ 2 1 1 ‘Ch r o m

19、a t o g r a p h i cc o l u mnS t a t i o n a r yp h a s eP a c k i n gme t h o dEl u e n tf o rs a t u r at e dh y d r o c a r b o n ( S a )El u e n tf ora r o ma t i ch y d r o ca r b o n ( A r )I n n e rd i a me t e r1

20、 ． 0c m ，l o n g3 0c m ，wi t h s i n t e r e dmi c r o — p o r ou sg l a s si nt heb o t t o m．Bo t t o m 3gs i l i c ag e lt o p2ga l u mi n aDr yp a c k in g me t ho d 3 0mL He x a n e2 0mL Mi x t u r eo fh e x a

21、n ea n dd i c h l o r o me t ha n e( v o l u m er a t i o1： 2 )F i r s t1 0mLe t ha n o l ： t h e n1 0mL c h l o r o f o r m Bo t t o m 2ga lu mi n a ，t o p3gs i l i c ag e lDr yp a c k i n g me t ho d 3 0 mL He x a n

22、 e2 0mL Mi x t u r eo fh e x a n ea n dd i c h l o r o me t h a n e( v o l u mer at i oI： 2 )F i r s t1 0mL e t ha n o l ： t h e n1 0 mLc h l o r o f o r m Bo t t o m 1 0g a lu mi n a ，t o p 1ga n h y d r o u ss o d i

23、u m s u l f a t eW e tp a c k in g me t ho dl 5mL He x a n eBo t t o m 5g a lu m i n a ，t o p 1ga n h y d r o u ss o d i u m s u l f a t eW e tp a c k in gme t ho d1 5mL He x a n e1 6mL Mi x t u r eo fh e x a n ea n

24、 dd i c h l o r o me t ha n e( v o l u mer at i o3： 1 )2 OmL E t I l a n o lS t a n d a r dm e t h o d： p e t r o l e u ma ndn a t u r a lg a si n d u s t r ys t a n d a r d so f t h eP e o p l e ~ R e p u b l i co f C

25、h i n a ， S Y ／ 5 1 1 9 —2 0 o 8 { A n a l y s i sm e t h o d f o rf r a c t i o n so fr o c ke x t r a c ta ndc r u d eo i l ) ； R o u t i n em e t h o d ： t h er o u t i n ec o l u m nc h r o m a t o g r a p h ym e t

26、h o d f o rt h es e p a r a t i o no fc o m p o u n d - g r o u p e df r a c t i o n so fc r ud eo i l ； E P A 3 6 11m e t h o d ： U ． S ．E n v i r o n m e n t a lP r o t e c t i o nA g e n c y ， m e t h o d 3 6 1 1 《

27、A l u m in ac o l u m nc l e a n u pa n ds e p a r a t i o no fp et r o l e u mw a s t e s } ；I mp r o v e dme t ho d ： d e v e l o p e db yt h i swo r ko nt heb a s eo fEP A3 6 1 1 ．2結(jié)果與討論 2 ． 1T L C ／ F I D展開 條件的選 擇 用原

28、油試 樣優(yōu)化 T L C ／ F I D的展開 條件 。2 ． I ． 1展開劑 的選擇 展開劑主要根據(jù)試 樣的極性 、 溶解度和吸附劑 的活性等因素來 選擇。當(dāng)被分離物質(zhì)為弱極性物 質(zhì)時(shí) ， 一般 選 用 弱極 性 溶 劑 為 展 開 劑 ； 當(dāng)被 分 離 物 質(zhì)為強(qiáng)極 性 物質(zhì) 時(shí) ， 則須 選 用 極 性 溶 劑 為 展 開 劑 。原油 的 4個(gè)族組分 中飽和烴 、 芳烴 、 膠 質(zhì) 和瀝 青質(zhì) 的 極性依次增強(qiáng)， 瀝青質(zhì)極性極強(qiáng)

29、停 留在原點(diǎn)處 ， 飽 和烴、 芳烴和膠質(zhì)可在合適極性 的溶劑 中被展開 ，因此在選擇展開劑時(shí)， 第一級(jí) 展開劑 ( 適用 于飽和 烴與芳烴、 膠質(zhì) 和瀝青 質(zhì) 的分離 ) 、 第二 級(jí)展開劑 ( 適用于芳烴與膠質(zhì)和瀝青質(zhì)的分離) 、 第三級(jí)展開 劑( 適用于膠質(zhì)與瀝青質(zhì)的分離) r “的極性也應(yīng)依 次增 強(qiáng) 。先以正庚烷 、 甲苯、 二氯 甲烷 分別作 為第一 、二 、 三級(jí)展開劑進(jìn)行展開 ， 但在該條件下 ， 不能分離 膠質(zhì)與瀝青質(zhì)

30、( 見 圖 1 ) ， 因此在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步綜 合考慮各峰峰形及分離情況 ， 在第二級(jí)展開劑甲苯 及第三級(jí)展開劑二氯 甲烷 中加入一定量 的甲醇來 調(diào)節(jié)它們的極性( 比例如 1 ． 2 ． 4節(jié) ) ， 在這種混合展 開劑條件下 ， 各族組分得到了很好的分離( 見圖 2 ) 。圖 l原油在單一展開劑條件下的 T L C譜圖F i g ． 1TLCc h r o ma t o g r a m so b t a i n e d b yu

31、 s i n gs i n g l ed e v e l o p i n gs o l v e n t( a )K E Cc r ud eo i l ； ( b )G u d o n g s a n h a o l i a nc r u d eo i lAs ：a s p h a l t e n e2 ． 1 ． 2 展開高度的選擇 色譜棒的有效長(zhǎng)度約 11c m， 為盡量提高第一 級(jí)展開的高度， 達(dá)到較好 的分離 目的， 并 防止組分