通过离子色谱进行的胺分析制造技术

本申请公开用于分离、监测、鉴定和/或定量分析混合物中的多种离子物种的方法。所述离子物种可以包括工业流体中的多种胺。所述方法可以包括第一色谱步骤、第二色谱步骤以及任选的第三色谱步骤。所述第一色谱步骤和所述第二色谱步骤可以同时进行，例如在双通道装置中同时进行，使得所述方法可以在小于约24小时内进行。本申请也公开有效运作精炼厂的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过离子色谱进行的胺分析
本申请一般涉及监测混合物中离子物种的方法，特别是监测工业流体中的离子物种的方法。
技术介绍
原油蒸馏装置塔顶系统中的盐垢和相关腐蚀为复杂的现象，这影响精炼厂的可靠性、灵活性以及最终的盈利性。建立各装置独有的物理、机械和操作参数的适当平衡对于最小化整个原油装置中的结垢和腐蚀至关重要。诸如氯化胺盐点、最佳的集油器pH和顶部水的ICP(初始冷凝点，也称为水露点)等因素为相互关联的并且所有因素都可能影响系统的结垢和腐蚀。这需要用于监测、鉴定和/或定量分析工业流体中离子物种的方法。此外，存在于工业流体中例如集油器顶部水中的胺可以来自多种来源(例如中和剂、原始的原油来源、上游添加剂、硫化氢清除剂)，并且随着时间的推移，胺的混合物存在改变。因此，需要用于监测、鉴定和/或定量分析工业流体中多种胺的方法，其中所述方法不受常见干扰物质(包括阳离子、阴离子、原油)的存在的影响。本申请公开的方法解决这些和其它需求。
技术实现思路
本申请公开用于分析混合物中多种离子物种的方法。在一些实施方式中，所述方法可用于分离、监测、鉴定和/或定量分析混合物中的多种胺。所述方法可以包括第一色谱步骤、第二色谱步骤和任选的第三色谱步骤。所述第一色谱步骤和第二色谱步骤可以同时进行，例如在双通道装置中同时进行。在一些实施方式中，本文描述的方法可以以小于约24小时、小于约10小时、小于约5小时或小于约3小时的时间量进行。第一色谱步骤可以包括将混合物的样品引入到第一离子交换色谱基质上；以及在第一梯度洗脱条件下，在第一洗脱温度使用第一梯度洗脱液从第一离子交换色谱基质中洗脱至少一种第一洗脱液。第一梯度洗脱液可以包含酸，所述酸选自柠檬酸、甘氨酸、2-(N-吗啉代)乙磺酸、甲磺酸、乙酸、甲酸、磷酸、盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、草酸、酒石酸、苯甲酸、邻苯二甲酸及它们的组合。在一些实施方式中，方法中使用的第一梯度洗脱条件可以包括约1mM至约100mM的酸浓度梯度。第一梯度洗脱液可以进一步包含极性非质子溶剂例如乙腈。在一些实施方式中，方法中使用的第一梯度洗脱液可以包括乙腈的量为约0.05体积％至约25体积％，基于所述第一梯度洗脱液的体积。第一洗脱温度可以为约15℃至约45℃。在一些实施方式中，第一梯度洗脱条件包括多步梯度。在一些实施例中，第一多步梯度可以包括：第一步，其中第一梯度洗脱液包含浓度为约1mM至约10mM的酸；第二步，其中第一梯度洗脱液包含浓度为约50mM至约100mM的酸；和第三步，其中第一梯度洗脱液包含浓度为约1mM至约10mM的酸。在一些实施例中，第一多步梯度可以包括：第一步，其中第一梯度洗脱液包含约2mM至约5mM浓度的酸和基于第一梯度洗脱液的总体积为约0.05体积％至约5体积％的量的乙腈。第一多步梯度可以进一步包括：第二步，其中第一梯度洗脱液包含约25mM至约100mM浓度的酸和基于第一梯度洗脱液的总体积为约5体积％至约20体积％的量的乙腈。第一多步梯度也可以包括第三步，其中第一梯度洗脱液包含约2mM至约5mM浓度的酸和基于第一梯度洗脱液的体积为约0.05体积％至约5体积％的量的乙腈。在一些实施方式中，第二色谱步骤可以包括在第二梯度洗脱条件下将混合物的样品引入到第二离子交换色谱基质上；以及在第二洗脱温度使用第二梯度洗脱液从第二离子交换色谱基质中洗脱至少一种第二洗脱液。第二梯度洗脱液可以包含本文描述的酸。在一些实施方式中，方法中使用的第二梯度洗脱条件可以包括约5mM至约100mM的酸浓度梯度。在一些实施方式中，第二梯度洗脱条件包括多步梯度。在一些实施例中，第二多步梯度条件可以包括：第一步，其中第二梯度洗脱液包含浓度为约3mM至约15mM的酸；第二步，其中第二梯度洗脱液包含浓度为约50mM至约100mM的酸；和第三步，其中第二梯度洗脱液包含浓度为约3mM至约10mM的酸。在一些实施方式中，第二色谱步骤可以包括在第一等度洗脱条件下将混合物的样品引入到第二离子交换色谱基质上；以及在第二洗脱温度使用第一等度洗脱液从第二离子交换色谱基质中洗脱至少一种第二洗脱液。在一些实施方式中，方法中使用的第一等度洗脱液可以包括浓度为约5mM至约20mM或约8mM至约15mM的酸。第一等度洗脱液可以包含乙腈的量为约0.5体积％至约5体积％或约2体积％至约4体积％，基于第一等度洗脱液的体积。第二洗脱温度可以为约15℃至约70℃。任选的第三色谱步骤可以包括将混合物的样品引入到第三离子交换色谱基质上；以及在第二等度条件下，在第三洗脱温度使用第二等度洗脱液从第三离子交换色谱基质中洗脱至少一种第三洗脱液。第二等度洗脱液可以包含本文描述的酸，其浓度为约5mM至约20mM。第三洗脱温度可以为约35℃至约45℃。可以使用本文描述的方法进行分析的离子物种的混合物可以包括胺、金属离子、硫化物、硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、卤化物、有机酸、高氯酸盐、硒酸盐、氰化物、硼酸盐及它们的组合。在一些实施方式中，混合物可以包括多种阳离子物种。在一些实施方式中，混合物可以包括多种胺例如约5种至约25种胺。在一些实施例中，混合物可以包括至少5种胺、至少10种胺或至少20种胺。方法可以包括使用任何适宜的装置来鉴定和/或定量分析分离的离子物种。适宜的装置可以包括质谱仪、核磁共振波谱仪、表面增强拉曼光谱仪、紫外分光光度计、荧光计及它们的组合。混合物中各离子物种的最低检测水平可以为约10ppb。本文描述的方法适于分离工业流体中的离子物种。工业流体的代表性实例可以包括精炼厂流体、生产流体、冷却水、生产用水、钻井液、完井液、生产流体、原油、进入脱盐装置的进料流、来自脱盐装置的流出物、精炼厂传热流体、气体洗涤器流体、精炼装置进料流、精炼厂中间流、成品流、及它们的组合。本申请也公开用于有效运作精炼厂的方法。附图说明图1为示出来自混合物的前期洗脱的胺的离子交换色谱图。图2为示出来自混合物的中间洗脱的胺的离子交换色谱图。图3为示出来自混合物的后期洗脱的胺的离子交换色谱图。图4为示出来自混合物的前期洗脱的胺的离子交换色谱图。图5为示出来自混合物的后期洗脱的胺的离子交换色谱图。具体实施方式本申请公开用于监测、分离、鉴定和/或定量分析混合物中的多种离子物种的方法。在一些方面，方法用于分析混合物中的多种胺。方法可以包括用于分离和/或监测混合物中的离子物种的多步离子交换色谱法。在一些实施方式中，方法可以包括两个或更多个离子交换色谱步骤。使用本领域已知的任何适宜的方法，离子物种可以在分离之后进行鉴定和/或定量分析。本申请使用的“离子交换色谱法”或“离子色谱法”是指如下色谱方法，其中关注的可离子化溶质(例如胺)与连接(例如通过共价连接)到固相离子交换物质的带相反电荷的配体在适当的pH、温度、洗脱液和/或电导率的条件下相互作用，使得关注的溶质随着它们净表面电荷的变化非特异性地与带电配体相互作用。结果，关注的溶质根据它们净电荷的差异进行分离。离子交换色谱法包括阳离子交换色谱法、阴离子交换色谱法和混合模式色谱法。本文描述的方法可以使用商购的离子交换色谱系统进行。适宜的离子交换色谱系统包括但不限于，由DionexTM提供的ICS-5000单通道或双通道装置或购自MetrohmTM的940ProfessionalIC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分离和/或监测混合物中的多种胺的方法，所述方法包括：(a)第一色谱步骤，包括i.将所述混合物的样品引入到第一离子交换色谱基质上；和ii.在第一多步梯度洗脱条件下，在第一洗脱温度使用第一梯度洗脱液从所述第一离子交换色谱基质中洗脱至少一种第一洗脱液；和(b)第二色谱步骤，包括i.将所述混合物的样品引入到第二离子交换色谱基质上；和ii.在第一等度条件下，在第二洗脱温度使用第一等度洗脱液从所述第二离子交换色谱基质中洗脱至少一种第二洗脱液；其中所述混合物包含至少五种胺，并且所述方法在小于约3小时内进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.13 US 62/191,576;2015.12.03 US 62/262,5751.一种用于分离和/或监测混合物中的多种胺的方法，所述方法包括：(a)第一色谱步骤，包括i.将所述混合物的样品引入到第一离子交换色谱基质上；和ii.在第一多步梯度洗脱条件下，在第一洗脱温度使用第一梯度洗脱液从所述第一离子交换色谱基质中洗脱至少一种第一洗脱液；和(b)第二色谱步骤，包括i.将所述混合物的样品引入到第二离子交换色谱基质上；和ii.在第一等度条件下，在第二洗脱温度使用第一等度洗脱液从所述第二离子交换色谱基质中洗脱至少一种第二洗脱液；其中所述混合物包含至少五种胺，并且所述方法在小于约3小时内进行。2.权利要求1的方法，其中所述第一梯度洗脱液和所述第一等度洗脱液包含酸，其中所述酸独立地选自柠檬酸、甘氨酸、2-(N-吗啉代)乙磺酸、甲磺酸、乙酸、甲酸、磷酸、盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、草酸、酒石酸、苯甲酸、邻苯二甲酸及它们的组合。3.权利要求2的方法，其中所述第一梯度洗脱液和所述第一等度洗脱液包含草酸。4.权利要求2的方法，其中所述第一梯度洗脱液和所述第一等度洗脱液进一步包含乙腈。5.权利要求1的方法，其中所述第一多步梯度洗脱条件包含约2mM至约100mM的酸浓度梯度和基于所述第一梯度洗脱液的总体积为约0.05体积％至约25体积％的量的乙腈。6.权利要求1的方法，其中第一多步梯度条件包括第一步，其中所述第一梯度洗脱液包含约2mM至约5mM浓度的酸和基于所述第一梯度洗脱液的总体积为约0.05体积％至约5体积％的量的乙腈；第二步，其中所述第一梯度洗脱液包含约25mM至约100mM浓度的酸和基于所述第一梯度洗脱液的总体积为约5体积％至约20体积％的量的乙腈；和第三步，其中所述第一梯度洗脱液包含约2mM至约5mM浓度的酸和基于所述第一梯度洗脱液的体积为约0.05体积％至约5体积％的量的乙腈。7.权利要求1的方法，其中所述第一洗脱温度为约15℃至约40℃。8.权利要求1的方法，其中所述第一等度洗脱液具有浓度为约5mM至约20mM的酸和基于所述第一等度洗脱液的总体积为约0.5体积％至约体积5％的量的乙腈。9.权利要求8的方法，其中乙腈的存在量为约2体积％至约4体积％，基于所述第一等度洗脱液的总体积。10.权利要求1的方法，其中所述第二洗脱温度为约15℃至约40℃。11.权利要求1的方法，其中步骤(a)和(b)在双通道装置中同时进行。12.权利要求1的方法，其中所述第一离子交换色谱基质和所述第二离子交换色谱基质包括羧酸树脂。13.权利要求1的方法，其中所述混合物为工业流体。14.权利要求13的方法，其中所述工业流体选自精炼厂流体、生产流体、冷却水、生产用水、钻井液、完井液、生产流体、原油、进入脱盐装置的进料流、来自脱盐装置的流出物、精炼厂传热流体、气体洗涤器流体、精炼装置进料流、精炼厂中间流、成品流、及它们的组合。15.权利要求1的方法，其中所述混合物包含约5至约25种胺。16.权利要求15的方法，其中所述混合物包含至少20种胺。17.权利要求1的方法，进一步包括使用装置鉴别和/或定量分析分离的胺，所述装置选自质谱仪、核磁共振波谱仪、表面增强拉曼光谱仪、紫外分光光度计、荧光计、电导检测器、及它们的组合；其中所述方法在小于约24小时内进行。18.权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·M·斯瓦维克，N·麦克林，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US