检测和定量燃料添加剂的分析方法技术

一种用来测定在液态烃基质中的添加剂包或者添加剂包的混合物的特性的方法，包括：　　　　（ｉ）　　将液态烃基质的样本传送给包括至少一个分离装置和至少一个检测装置的分析系统，由此通过分析系统产生至少一个信号；并且　　　　（ｉｉ）　　将来自液态烃基质中的已知的添加剂包的标准物的信号与样本的至少一个信号比较，由此测定在样本中的添加剂包的特性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用色谱分析测定在液态烃中的添加剂包、组分和浓缩物的存在和浓度的方法。
技术介绍
本专利技术之前，能够通过添加标记物测定在液态烃基质例如燃料中的添加剂包的类型和量。通常加入到燃料产品中的标记物包括颜料或者染料、化学标记物以及放射性标签。近来的技术费用昂贵并且所有这些方法仅仅对添加剂包的特性和浓度进行间接的评估，而不是对在基质中的添加剂进行直接测量。例如，专利号为6,312,958的美国专利提供了利用荧光的或者放射性的标记物标记液体的方法，专利号为6,214,624的美国专利提供了利用全氟化碳标记添加剂包的方法，并且专利号为6,482,651的美国专利公开了利用芳香酯来标识或者标记在石油产品中的添加剂。这些方法经常用于非直观地表征包含添加剂的燃料，以防止燃料分配商利用具有不同添加剂组分的廉价的燃料稀释商业上非常昂贵的添加剂燃料，这个过程通常称作“横运(cross-hauling)”。用来检测横运的另外一个方法就是在燃料中添加有色染料作为标记，例如在专利号为6,007,744的美国专利中所述。在美国专利5,244,809中说明了某些定量方法，其中添加剂的浓度的近似估计是利用光散射检测器获得的。然而，该方法至少在两个方面产生出不准确的估计第一，这个结果包括所有的不能蒸发的材料，例如颗粒物质和污染物；第二，其不能识别出不同燃料添加剂包和/或混合物，阻碍了对定量分析的适当的校准，因此容易导致错误。本专利技术在不需要利用标记的存在或者通过其它的粗略估算方法的条件下克服了前述在测定燃料添加剂的浓度中的不准确性。通常，用来测定在溶液中的高分子量极性组分的数量的最优方法是高性能液体色谱法(HPLC)或者凝胶渗透色谱法(GPC)。这些分析方法提供的一个优点在于分离和峰值相关的过程提供可靠的识别和浓度的测定。然而，利用这些方法去分析不能适当洗提的样本或者由于它们的化学特性不能从分析分离柱中移出的样本是非常困难的。包含添加剂包的燃料的复杂特性已经预先阻碍燃料的多重抽样的定量的、色谱分析。因此，存在对能够识别燃料添加剂包并且测定它们的存在的定量分析技术的需要。本专利技术克服了这个问题并且提供一种准确并且精确的用来识别和定量在烃基质(例如燃料)中的添加剂包的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用来测定在液态烃基质中的添加剂包、组分、浓缩物或者它们的混合物的特性和浓度的新颖的方法。本专利技术克服了前述利用分析设备实现定量分析的困难。在一个实施方案中，本专利技术的方法测定出在液态烃基质中的添加剂包的特性和浓度，其中(1)将样本供应给包括至少一个分离装置和至少一个检测装置的分析系统，由此分析系统产生至少一个信号；并且(2)将来自在液态烃基质中的添加剂包的标准物的至少一个信号与来自样本的至少一个信号相比较，由此测定样本中的添加剂包的特性和/或浓度。这里的液态烃基质可以是任何燃料、石脑油、汽油、煤油、柴油机燃料、喷气燃料、涡轮燃烧燃料油、粗柴油、润滑剂、传动液、液压液体等等。适用于本专利技术中的燃料包括从任何固体、液体或者气态的烃材料中获得的烃燃料，包括但是不限制在原油或者化学合成烃类例如柴油机燃料、喷气燃料、煤油、低硫燃料、包括费-托燃料(Fisher-Tropsch fuels)的合成燃料、液态石油气、来自于煤的燃料、遗传工程生物燃料和农作物以及从其中提取的燃料，无铅发动机和航空汽油、以及所谓的典型地既包括具有汽油沸腾范围的烃又包括可溶于燃料的氧化掺合剂，例如醇、醚类以及其它适合的含氧有机化合物的新配方汽油。这里的“柴油机燃料”指的是从包括柴油机燃料、生物柴油、生物柴油衍生燃料、合成柴油和它们的混合物的组中选择的一种或者多种燃料。这里所用的“油”指的是能够从包括石蜡烃、环烷烃、芳香烃、聚α-烯烃、合成酯以及多元醇酯以及它们的混合物组成的组中选择的基础油。这里所用的“添加剂包”的意思是添加到液态烃基质的组分的元素或者混合物，其可以包括，但是不限制于分散剂或者源自曼尼希反应产物的清洁剂，胺、脂肪族烃N-取代胺、亚烷基多胺、聚醚胺、丁二酰亚胺、琥珀酰胺、聚丁烯胺、链烷醇胺、以及羟烷基取代聚胺。包含在添加剂包中的液体溶剂或者载体流体可以是但是并不限于聚醚单醇、多元醇、聚α-烯烃、矿物油、聚烯烃、芳族羧酸等等。其它的添加剂包组分也包括防锈或者阻蚀剂、破乳剂、金属钝化剂、燃烧改良剂、辛烷改进剂、排放降低剂、摩擦改良剂、润滑添加剂、防氧化剂、倾点下降剂、多效添加剂等等。这里所用的“分离装置”的意思是用于色谱分析法、正常相和反相高效液相层析法(HPLC)、凝胶渗透色谱法(GPC)、毛细管色谱分析法、离子色谱法、薄层和高压薄层色谱分析法，以及现在知道的其它方法或者在未来开发出来的方法中的柱、小球、过滤器、玻璃料、片等等。这里所用的“检测装置”的意思是包括但是不仅限于一种或者更多种检测器的使用，可以包括紫外线(UV)检测器、折光率检测器(RID)、光散射以及蒸发的光散射检测器、荧光检测器、质谱分光光度检测器(mass spectrophotometricdetector)、等等。这里的“信号”的意思是与分析检测器结合使用的、可以检测的、可再现的或者可测量的响应。对于分析化学领域那些技术人员来说使用不同的色谱技术和装置测定在液体样本中的特殊组分的浓度是众所周知的。在实施例中，将包含添加剂包的样本施加到或者强制通过分离装置以分离在溶剂中溶解的物质。如果样本溶液与第二个固体或者液体相相接触，由于吸附、离子交换、分配或者尺寸的不同，导致不同的组分以不同程度与其它的相相互作用。这些区别使得组分的混合物通过测量溶解物穿过分离介质的不同通过或者保留时间彼此分离。液相色谱法通常通过作为分离装置的分析柱分离溶解物，将溶液注入泵中，其推动溶液通过管道、柱和检测器。流过分析系统的溶液作为流动相、并且认为分离装置是静止相。然后可以检测色谱图形式的信号并且这个信号用来与由标准物产生的那些信号对照来估计未知的样本。在优选实施方案中，添加剂包和液态烃基质可以免于使用常规的标记、化学标签、放射性标记、染料等等。在一个实施方案中，注射器用来抽取包含添加剂包的液态烃样本的等分试样(2ml)。然后将预先洗涤过的过滤器放置在注射器的一端并且样本从注射器中排出到HPLC样本瓶中。例如，但是并不限于此，过滤器优选是0.01-0.5微米过滤器，在过滤器上涂有不反应的材料，这些材料包括但是并不限于例如聚四氟乙烯(PTFE)等等的氟聚合物树脂。然后瓶子马上被密封起来以免样本蒸发。HPLC装置通常使用流动相溶剂平衡至少一个小时，溶剂优选是四氢呋喃(THF)，或者相似极性或较高极性的任何与色谱柱相适应的溶剂。典型的溶剂包括但是并不限于甲苯、乙酸乙酯、四氢呋喃(THF)、氯仿、甲基乙基酮(MEK)、二氯甲烷、二氯乙烷、丙酮、邻二氯苯(o-DCB)、三氯苯(TCB)、间甲酚、以及邻氯苯酚(o-CP)。根据在包中的添加剂的特性，二烷基乙酰胺溶剂的等分试样可以在每次取样之后经由分析系统注入以减小不理想的样本柱的相互作用以保持柱的最佳状态。二烷基乙酰胺溶剂优选是二甲基乙酰胺(DMA)或者相似极性或较高极性的溶剂，其与分离材料相容，包括但是不限于吡啶、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO)、以及二甲基甲酰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：G·V·费多洛瓦，
申请(专利权)人：乙基公司，
类型：发明
国别省市：