一种汽油中芳烃的全二维气相色谱分析方法技术

本发明专利技术公开了一种汽油中芳烃的全二维气相色谱分析方法，属于石油化学品检测分析。所述方法包括如下步骤：S1、取样并低温保存；S2、采用含有目标化合物的标准溶液，在全二维气相色谱系统上进行检测，根据得到的色谱分析数据绘制标准曲线；S3、将步骤S1中的样品在全二维气相色谱系统上进行检测，得到样品的色谱分析数据，并进行定量分析。本发明专利技术提供的分析方法，柱容量高，分离效果好，可使大部分常规分析方法无法分离的芳烃组分基线分离，此外，该方法所使用的仪器结构简单、可靠性强、使用和购置成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种汽油中芳烃的全二维气相色谱分析方法


[0001]本专利技术属于石油化学品检测分析
，具体涉及一种汽油中芳烃的全二维气相色谱分析方法。

技术介绍

[0002]芳烃具有低蒸气压、高密度和优良抗爆性的特点，是车用汽油中辛烷值的主要贡献者之一，然而汽油中的芳烃是造成汽车尾气排放有害物污染环境的源头。汽油中芳烃会增加汽车的氮氧化合物、碳氢化合物、二氧化碳和一氧化碳等有害物质的排放，芳烃燃烧后在尾气中形成致癌性的苯，并增加燃烧室积碳，导致尾气排放物增加，气缸结碳。因此降低汽油中芳烃的含量，可减少汽车尾气的相对排放量和尾气中多环有机物的含量，所以要严格控制汽油中的芳烃含量。
[0003]目前，用于车用汽油中芳烃的分析测定方法主要为气相色谱法。气相色谱作为一种重要的挥发性和半挥发性有机物的分析工具，在石油、化工和环保等领域得到了广泛的应用，现有的用于分析汽油中芳烃的气相色谱法可分为一维气相色谱法(GC)和二维中心切割气相色谱法(GC+GC)。传统的二维色谱一般采用中心切割法，从第一支色谱柱预分离后的部分馏分被再次进样到第二支色谱柱，作进一步的分离，样品中的其它组分被放空或被中心切割。尽管可通过增加中心切割的次数来实现对组分的分离，但由于流出柱1进到柱2时组分的谱带已较宽，第二维的分辨率会受到损失。此外，这种方法第二维的分析速度一般较慢，不能完全利用二维气相色谱的峰容量，它只是把第一支色谱柱流出的部分馏分转移到第二支色谱柱上进行进一步分离。在对组分数多达几千甚至上万的复杂体系进行分析时，这些传统的气相色谱法不仅费时费力，且由于峰容量不足，峰重叠十分严重，导致其只能实现对部分组分进行分离定量。
[0004]现有技术中，硕士文献(沈伟健.二维气相色谱归一化法定量分析汽油、航空煤油和柴油中的芳烃[D].南京理工大学，2004.)、专利文献CN102636609 B中分别提供了芳烃及烃类的全二维气相色谱分析方法，但上述分析方法仍为典型的全二维调制过程，分离效果有待进一步提高。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种汽油中芳烃的全二维气相色谱分析方法，柱容量高，分离效果好，可使大部分常规分析方法无法分离的芳烃组分基线分离；此外，该方法所使用的仪器结构简单、可靠性强、使用和购置成本低。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种汽油中芳烃的全二维气相色谱分析方法，包括如下步骤：
[0008]S1、取样并低温保存；
[0009]S2、采用含有目标化合物的标准溶液，在全二维气相色谱系统上进行检测，根据得到的色谱分析数据绘制标准曲线；
[0010]S3、将步骤S1中的样品在全二维气相色谱系统上进行检测，得到样品的色谱分析数据，并进行定量分析。
[0011]作为本专利技术技术方案的优选，所述全二维气相色谱系统包括EPC系统、进样口、第一色谱柱、第二色谱柱、三通高频电磁阀、三通管路、阻尼柱，所述EPC系统的载气管路的一端与所述三通高频电磁阀的第一开口连接，所述EPC系统的载气管路的另一端与进样口的一端连接，所述进样口的另一端与所述第一色谱柱的一端连接，所述第一色谱柱的另一端与所述三通管路的第一支路连接，所述三通管路的第二支路与所述第二色谱柱的一端连接，所述三通管路的第三支路与所述阻尼柱的一端连接，所述阻尼柱的另一端与所述三通高频电磁阀的第二开口连接，所述三通高频电磁阀的第三开口与放空管路连接；所述第二色谱柱的另一端与检测器连接。
[0012]作为本专利技术技术方案的优选，所述三通高频电磁阀的响应时间小于4ms。
[0013]作为本专利技术技术方案的优选，所述第一色谱柱为非极性或弱极性色谱柱，所述第二色谱柱为弱极性或极性色谱柱。
[0014]作为本专利技术技术方案的优选，所述阻尼柱选自不锈钢毛细管柱或熔融石英毛细管柱中的一种。
[0015]作为本专利技术技术方案的优选，所述第一色谱柱的规格为：长度1～100m、内径100～600μm、液膜厚度0.1～10μm。
[0016]作为本专利技术技术方案的优选，所述第二色谱柱的规格为：长度1～10m、内径100～600μm、液膜厚度0.1～10μm。
[0017]作为本专利技术技术方案的优选，检测器选自氢火焰离子化检测器、热导检测器、电子俘获检测器、脉冲式火焰光度检测器、气相色谱原子发射探测器、质谱检测器中一种。
[0018]作为本专利技术技术方案的优选，阻尼柱的规格为：长度0.01～1m、内径100～600μm。
[0019]作为本专利技术技术方案的优选，进样口为分流/不分流进样口或者程序升温进样口中的一种。
[0020]作为本专利技术技术方案的优选，步骤S2和步骤S3中全二维气相色谱系统进行检测包含如下步骤：
[0021]S11、样品收集：控制三通高频电磁阀的第二开口与第三开口连通，通过EPC系统控制载气流量1～4mL/min，并维持样品收集时间1～20ms；
[0022]S12、调制阶段：待步骤S11结束后，控制三通高频电磁阀的第一开口与第二开口连通，通过EPC系统控制载气流量1～4mL/min，维持调制时间1～10s。
[0023]作为本专利技术技术方案的优选，载气选自氦气、氢气或氮气中的一种。
[0024]作为本专利技术技术方案的优选，检测器的检测温度为200～350℃。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0026](1)本专利技术提供的一种汽油中芳烃的全二维气相色谱分析方法，该方法柱容量高，分离效果好，可使大部分常规分析方法无法分离的芳烃组分基线分离，此外，该方法所使用的仪器结构简单、可靠性强、使用和购置成本低。
[0027](2)本专利技术提供的一种汽油中芳烃的全二维气相色谱分析方法，每个调制周期中，样品收集时间极短，仅为1～20ms；在样品收集过程中的瞬间，通过高频电磁阀以脉冲的形式进行点采样，使得本专利技术每个调制周期内基本处于“调制阶段”的状态。
[0028](3)本专利技术提供的一种汽油中芳烃的全二维气相色谱分析方法，每个调制周期中，由于样品收集时间极短，第一色谱柱经过阻尼柱连接放空的时间也极短，使得第一色谱柱出口的压力基本不变，在第一色谱柱出口端的化合物不再全部进入阻尼柱中，而是一部分会在三通、阻尼柱处短暂停留；在调制阶段，阻尼柱直接与EPC系统连接，使得在三通、阻尼柱处短暂停留的化合物进入第二色谱柱中。
[0029](4)本专利技术样品收集时间极短，在每个调制周期中的占比极小(占比仅为千分之几)；样品收集时间短意味着样品收集阶段到调制阶段切换时产生的压力波动更小，压力波动更小意味着第一色谱柱出口端的动态反吹作用减弱；现有技术通过较长样品收集时间产生的反吹作用，并且严格控制调制周期的长度，使其较反吹作用产生的空白时间更短，从而实现样品中所有组分均被收集
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检测；本专利技术中不要求样品所有组分均被收集
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释放
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽油中芳烃的全二维气相色谱分析方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、取样并低温保存；S2、采用含有目标化合物的标准溶液，在全二维气相色谱系统上进行检测，根据得到的色谱分析数据绘制标准曲线；S3、将步骤S1中的样品在全二维气相色谱系统上进行检测，得到样品的色谱分析数据，并进行定量分析。2.根据权利要求1所述的一种汽油中芳烃的全二维气相色谱分析方法，其特征在于，所述全二维气相色谱系统包括EPC系统、进样口、第一色谱柱、第二色谱柱、三通高频电磁阀、三通管路、阻尼柱，所述EPC系统的载气管路的一端与所述三通高频电磁阀的第一开口连接，所述EPC系统的载气管路的另一端与进样口的一端连接，所述进样口的另一端与所述第一色谱柱的一端连接，所述第一色谱柱的另一端与所述三通管路的第一支路连接，所述三通管路的第二支路与所述第二色谱柱的一端连接，所述三通管路的第三支路与所述阻尼柱的一端连接，所述阻尼柱的另一端与所述三通高频电磁阀的第二开口连接，所述三通高频电磁阀的第三开口与放空管路连接；所述第二色谱柱的另一端与检测器连接。3.根据权利要求2所述的一种汽油中芳烃的全二维气相色谱分析方法，其特征在于，所述三通高频电磁阀的响应时间小于4ms。4.根据权利要求2所述的一种汽油中芳烃的全二维气相色谱分析方法，其特征在于，所述第一色谱柱为非极性或弱极性色谱柱，所述第二色谱柱为弱极性或极性色谱柱。5.根据权利要求2所述的一种汽油中芳烃的全二维气相色谱分析方法，其特征在于，所述阻尼柱选自不锈钢毛细管柱或熔融石英毛细管柱中的一种。6.根据权利要求2所述的一种汽油中芳烃的全二维气相色谱分析方法，其特征在于，所述第一色谱柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翔，王乾，曾令仪，白正伟，李怿，崔树阳，
申请(专利权)人：中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：