测定煤基柴油族组成的预处理方法技术

一种测定煤基柴油族组成的预处理方法，通过固相萃取柱将柴油分为饱和烃、芳烃、杂原子化合物三部分。本发明专利技术所用固相萃取柱由两个固相萃取柱组成，固相萃取柱的固定相为硅胶和氧化铝组成的混合物，其中固相萃取柱A中氧化铝的含量为20

【技术实现步骤摘要】
测定煤基柴油族组成的预处理方法


[0001]本专利技术是一种测定煤基柴油族组成的预处理方法，具体地说，是一种快速地为后续测定族组成提供实验样品而利用固相萃取方法将煤基柴油样品分离为饱和烃、芳烃、杂原子化合物的预处理方法。

技术介绍

[0002]我国能源资源的特点是“富煤、贫油、少气”。随着我国经济发展对能源的需求，发展煤化工是我国能源结构调整的重要举措，也是保障我国能源安全的重要举措。现代煤化工可以分为煤制油和煤制烯烃等五个内容，不仅满足了工业发展对清洁能源的需求，而且满足了工业发展对化工原料的需求，还有利于提高煤炭清洁利用和高效转化[李志坚.现代煤化工进展及发展关注重点[J].化学工业,2013,31(6):9-14.]。
[0003]与石油基油品相比，煤化工生产的油品无论是馏程、烃类化合物的类型还是其他物理性质均没有本质区别。然而，由于煤本身的硫、氮、氧等含量较高，因此造成煤化工工艺中间产物的硫、氮、氧、金属含量等明显高于石油基油品，这使得两者所获得的油品的族组成数据差异较大。目前用于分析煤化工油品族组成的方法基本上是采用石油基油品族组成的测定方法[孙智慧,李稳宏,马海霞,et al.中低温煤焦油重组分分离与表征[J].煤炭学报,2015(09):215-220.]，但鉴于两者组成的差异，所得到的测定结果是不能够完整反映煤基油品的实际组成，同时对反应机理的研究以及工艺条件的优化也造成了一定的困难。
[0004]煤基柴油主要来源于煤直接液化、煤间接液化技术等，其含氧化合物醇、酮、醛等含量高，且不见于石油基柴油。因此常用于石油基柴油族组成的测定方法如层析柱色谱法、质谱法、红外光谱法等[苟爱仙,张建峰,于宏伟,等.柴油族组成分离方法研究进展[C].第十三届全国工业催化技术及应用年会论文集.陕西:工业催化出版社,2016:72-76.]，不适用于煤基柴油族组成的测定。蔺华林等[蔺华林,张德祥,彭俊,等.神华煤直接液化循环油的分析表征[J].燃料化学学报,2007,35(1):104-108.]采用柱色谱法将煤基柴油样品分离为饱和烃、芳烃、极性物三部分，并采用气相色谱-质谱初步分析了芳烃的组成。该方法采用柱色谱法，存在分析时间长、溶剂和固定相消耗多等缺点，不适合大量样品的预处理，限制了其应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种利用固相萃取技术将煤基柴油分离为饱和烃、芳烃、杂原子化合物的预处理方法，可以用于煤基柴油族组成测定过程，也可以用于饱和烃、芳烃、杂原子化合物的分子组成分析，排除烃类化合物与非烃类化合物之间定性和定量的相互干扰，提高分析结果的准确性。本专利技术可以解决传统的柱色谱法分离时间长、溶剂和固定相用量多、组分间分离交叉大等问题，可快速而准确地为后续测定族组成提供实验样品。
[0006]本专利技术提供一种测定煤基柴油族组成的预处理方法，采用固相萃取柱将煤基柴油样品分离为饱和烃、芳烃、杂原子化合物三部分，包括如下步骤：
[0007]步骤一：将固相萃取柱A与B串联，其中固相萃取柱A在上，采用第一洗脱剂润湿固相萃取柱A，从固相萃取柱A上层加入柴油样品，然后用第一洗脱剂冲洗固相萃取柱，得到饱和烃组分1；
[0008]步骤二：将固相萃取柱A与B分开，继续用第一洗脱剂冲洗固相萃取柱B，得到饱和烃组分2；
[0009]合并饱和烃组分1与2得到饱和烃组分；
[0010]步骤三：用第二洗脱剂冲洗固相萃取柱B，得到芳烃组分1；
[0011]步骤四：用第二洗脱剂冲洗固相萃取柱A，得到芳烃组分2；
[0012]合并芳烃组分1与2得到芳烃组分；
[0013]步骤五：用第三洗脱剂冲洗固相萃取柱A，得到杂原子化合物；
[0014]其中，所述第一洗脱剂为由正戊烷、正己烷、正庚烷和石油醚组成的群组中的至少一种；
[0015]所述第二洗脱剂为a与b的混合物，其中所述a为由正戊烷、正己烷、正庚烷、石油醚组成的组群中的至少一种，所述b为由二氯甲烷、氯仿、乙醚、苯、甲苯组成的组群中的至少一种；
[0016]所述第三洗脱剂为由甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、丁酮组成的群组中的至少一种。
[0017]本专利技术所述的测定煤基柴油族组成的预处理方法，其特征在于，所述固相萃取柱A内装有固定相，所述固定相为硅胶和氧化铝混合物，其中氧化铝的含量为20-50wt％。
[0018]本专利技术所述的测定煤基柴油族组成的预处理方法，其特征在于，所述固相萃取柱B内装有固定相，所述固定相为硅胶和氧化铝混合物，其中氧化铝的含量为80-100wt％。
[0019]本专利技术所述的测定煤基柴油族组成的预处理方法，其特征在于，所述硅胶的比表面积为500-850m2/g，孔体积为0.1-0.6mL/g，平均孔径为1-4nm。
[0020]本专利技术所述的测定煤基柴油族组成的预处理方法，其特征在于，所述氧化铝的比表面积为200-450m2/g，孔体积为0.05-0.4mL/g，平均孔径为1-3nm。
[0021]本专利技术所述的测定煤基柴油族组成的预处理方法，其特征在于，所述第二洗脱剂中的a与b的体积比为2-5:1。
[0022]本专利技术所述的测定煤基柴油族组成的预处理方法，其特征在于，所加入柴油样品与固相萃取柱A的质量比为0.13-1:1，且所加入柴油样品与固相萃取柱B的质量比为0.1-1:1。
[0023]本专利技术所述的测定煤基柴油族组成的预处理方法，其特征在于，所述步骤一中，润湿固相萃取柱A的第一洗脱剂的体积用量为2mL，冲洗固相萃取柱A与B，冲洗固相萃取柱A与B第一洗脱剂的体积用量为4-8mL，所述步骤二中第一洗脱剂的体积用量为2-4mL。
[0024]本专利技术所述的测定煤基柴油族组成的预处理方法，其特征在于，所述步骤三中第二洗脱剂的体积用量为3-8mL，所述步骤四中第二洗脱剂的体积用量为4-9mL。
[0025]本专利技术所述的测定煤基柴油族组成的预处理方法，其特征在于，所述步骤五中第三洗脱剂的体积用量为3-9mL。
[0026]本专利技术所述的测定煤基柴油族组成的预处理方法，其特征在于，所述柴油样品为煤化工生产的柴油样品。
[0027]本专利技术所述的测定煤基柴油族组成的预处理方法，其特征在于，所述柴油样品为
费托合成工艺生产的柴油。
[0028]固相萃取是利用不同化合物在固定相上吸附能力的差异，通过调整洗脱剂极性将物质分离为极性不同的组分。因此，用于固相萃取的洗脱剂的选择非常重要，但即使将相同的溶剂以不同比例混合也会得到极性不同且溶剂选择性不同的洗脱剂，从而造成最终的分离结果有很大差别。由于煤基柴油中芳烃与醚类化合物极性相近，因此很难将二者很好地分离。此外，目前尚未有利用固相萃取来分离煤基柴油中的芳烃和杂原子化合物的相关报道。
[0029]本专利技术还可详述如下：
[0030]为实现上述目的，本专利技术提供两种固相萃取柱，通过固相萃取柱的组合实现煤基柴油不同组分的分离。本专利技术所述的固相萃取柱A为硅胶和氧化铝的混合物，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测定煤基柴油族组成的预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将固相萃取柱A与B串联，其中固相萃取柱A在上，用第一洗脱剂润湿固相萃取柱A，从固相萃取柱A上层加入柴油样品，然后用第一洗脱剂冲洗固相萃取柱A与B，得到饱和烃组分1；步骤二：将固相萃取柱A与B分开，继续用第一洗脱剂冲洗固相萃取柱B，得到饱和烃组分2；合并饱和烃组分1与饱和烃组分2得到饱和烃组分；步骤三：用第二洗脱剂冲洗固相萃取柱B，得到芳烃组分1；步骤四：用第二洗脱剂冲洗固相萃取柱A，得到芳烃组分2；合并芳烃组分1与芳烃组分2得到芳烃组分；步骤五：用第三洗脱剂冲洗固相萃取柱A，得到杂原子化合物；其中，所述第一洗脱剂为选自由正戊烷、正己烷、正庚烷和石油醚组成的群组中的至少一种；所述第二洗脱剂为a与b的混合物，其中所述a为选自由正戊烷、正己烷、正庚烷和石油醚组成的组群中的至少一种，所述b为选自由二氯甲烷、氯仿、乙醚、苯和甲苯组成的组群中的至少一种；所述第三洗脱剂为选自由甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮和丁酮组成的群组中的至少一种。2.根据权利要求1所述的测定煤基柴油族组成的预处理方法，其特征在于，所述固相萃取柱A内装有固定相，所述固定相为硅胶和氧化铝的混合物，其中氧化铝的含量为20-50wt％。3.根据权利要求1所述的测定煤基柴油族组成的预处理方法，其特征在于，所述固相萃取柱B内装有固定相，所述固定相为硅胶和氧化铝的混合物，其中氧化铝的含量为80-100wt％。4.根据权利要求2或3所述的测定煤基柴油族组成的预处理方法，其特征在于，所述硅胶的比表面积为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：史得军，陈菲，王春燕，何京，薛慧峰，杨晓彦，修远，喻昊，徐华，张婧元，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：