【概述】

柴油是石油提煉后的一種油質的產物，它由不同的碳氫化合物混合組成，廣泛用于大型車輛、船艦、發電機等。柴油的組成決定其性質和性能，而隨著我國對于環保越來越重視，對于清潔燃料提出了對芳烴和多環芳烴的控制。因此，對于柴油中的烴類組成的分析，是柴油分析*的分析項目。目前國內外關于柴油的烴類組分的方法主要有以下幾種：

ASTM D2425、SH/T 0606中間餾分烴類組成測定法（質譜法）

ASTM D5186柴油和航空燃料油芳烴和多環芳烴含量測定法（超臨界流體色譜法）

ASTM D6591、SH/T 0806、EN 12916中間餾分芳烴的測定示差折光檢測器液相色譜法

本實驗采用Thermo Scientific ISQ質譜，依據SH/T0606方法，采用石科院的柴油烴類組成分析軟件，分析柴油中的烴類、多環芳烴組成，結果準確，重現性*并且優于標準方法要求[1]。

【實驗/設備條件】

色譜條件

表1.典型儀器分析條件

色譜條件：

色譜柱：TG-5MS 30 m×0.25 mm×0.25μm 2根；

柱溫：恒溫60℃（2 min）-40℃/min-300℃(5 min)；

進樣口溫度：300℃；

載氣：氦氣（99.999%），恒流模式，1.5 mL/min；

分流比：1:30；

進樣量：1μL；

質譜條件：

傳輸線溫度：290℃，

離子源溫度：300℃；

溶劑延遲時間：2 min，

掃描模式：Full scan50-300

FID條件：

FID溫度：350℃；

Air: 350 mL/min；

H2:35 mL/min；

makeup-N2：40 mL/min

【實驗/操作方法】

1.在固相萃取柱中加入0.5 mL正戊烷。

2.待正戊烷被固定相*吸附后，用0.25 mL注射器吸取約0.1 mL試樣滴入固相萃取柱中的篩板上。

3.在固相萃取柱的樣品出口下端放置一25 mL錐形瓶，依次用2 mL正戊烷和0.5 mL二氯甲烷與乙醇體積比為5:1的混合溶液沖洗固定相，洗脫出其中吸附的飽和烴餾分，飽和烴餾分的洗脫液收集于此25 mL錐形瓶中。待所加入的0.5 mL二氯甲烷與乙醇體積比為5:1的混合溶液剛剛*進入固定相時，更換另一25 mL錐形瓶，再用2 mL二氯甲烷與乙醇體積比為5:1的混合溶液沖洗固定相，洗脫出所吸附的芳烴餾分，芳烴組分洗脫液收集于此25 mL錐形瓶中。洗脫速度控制在約為2 mL/min。

4.用移液管分別向接收有飽和烴和芳烴沖洗液的25 mL錐形瓶中準確加入1.00 mL內標溶液，搖勻。

內標溶液的制備方法：稱取約0.1 g內標物(色譜純的正三十烷或正三十二烷)溶解在150 mL正己烷中。

【實驗結果/結論】

標準溶液分析結果

根據石科院分析要求，本實驗需要一針進樣，將樣品分入兩個檢測器，FID和MS，因此需要采用轉換接頭。將原SSL進樣口色譜柱連接接頭更換為Restek PN27185，可以同時連接兩根色譜柱，一根連接到FID檢測器，一根連接到MS，如下圖所示：

圖1色譜連接流路圖

將色譜柱連接好后，取前處理得到的烴類樣品進樣，按照色譜條件測定，結果如下：

圖2烴類質譜端譜圖

圖3烴類FID端色譜圖

將前處理得到的芳烴烴類樣品，進樣譜圖如下：

圖4芳烴類質譜端譜圖

圖5芳烴類FID端譜圖

 

依照SH/T 0606方法將前處理得到的樣品，連續進樣4針，采用石科院軟件進行數據處理得到結果如表2所示：

表2.柴油中間餾分重現性數據

根據SH/T 0606方法要求，飽和烴和芳烴餾分兩次色譜分析測定結果之差應小于1.2%。采用Thermo的ISQ連續4針進樣，分析結果誤差飽和烴小于0.1%，芳烴小于0.4%，*優于標準方法要求。

結論

Thermo Scienti?c的ISQ氣質聯用儀配合TRACE 1300系列的FID檢測器，在分析柴油中的中間餾分時，結果準確，重現性良好。在分析飽和烴時，重現性誤差小于0.1%，芳烴分析重現性誤差小于0.4%，*優于SH/T0606中對于誤差1.2%的要求。

【儀器/耗材清單】

Thermo Scienti?c ISQ質譜儀，氣相為Thermo Trace1310配備了SSL（毛細柱進樣口）和FID檢測器；

進樣口轉換接頭cat.# 27185(RESTEK)

柴油標準品、固相萃取柱以及柴油烴類組成分析軟件購買自中國石化科學研究院。