[发明专利]GC/O-FID测定费-托合成油中含氧化合物含量的方法

说明书

技术领域

本发明为一种气相色谱分析含氧化合物的方法，具体地说，是一种由气相色谱-氧选择性离子化检测器联用测定费-托合成油中含氧化合物的方法。

背景技术

F-T技术由合成气生产、费-托合成(Fischer-Tropsch Synthesis：以下简称F-T合成)和产品精制三部分组成，其中F-T合成是F-T技术的关键。在F-T合成生产工艺中，为了调整含氧化合物的产出量及生产出不同级别的石油产品，需要随时监测含氧化合物的含量。由于F-T合成油与一般的汽油及柴油馏分在组成分布上有很大的不同，其主要组分除正构烷烃、正构烯烃外，还含有醛、酮、酸、酯等含氧化合物，因而如果不对样品做任何处理，直接使用普通GC-FID测定，存在含氧化合物与烃类组分峰重叠的问题，现有的分析测定方法无法满足F-T合成油中含氧化合物组成的分析测定要求，而获知含氧化合物的组成与含量对于F-T合成油产品质量评定以及炼制过程中的数学模拟都具有重要意义。

现有测定石油中含氧化合物的方法有：元素分析、红外光谱法及装有特殊检测器的气相色谱法，如GC/MS、GC/AED等方法，但这些分析方法均存在一些不足。元素分析法只能测定F-T合成油中的总氧含量，无法提供单个含氧化合物的信息；红外光谱法可以给出F-T合成油中不同类型含氧化合物(如醇类、酸类等)的总量，也无法得到含氧化合物单体的含量。

目前，用于测定汽油中含氧化合物的气相色谱法有单柱法、多维色谱法和气相色谱与特殊检测器联用的方法。单柱法是用一根高效毛细管色谱柱将汽油中各个组分进行分离，然后归一定量。方法虽然简单，但由于汽油是由几百甚至上千种化合物构成的复杂体系，单柱分离能力有限，无法将各个组分完全分开，故难以准确定量。多维色谱技术使用两根或更多色谱柱进行分离，可以有效提高分离效果，代表方法有ASTM D4815和D6839。前者可以测定C₁～C₄醇、叔戊醇和甲基叔丁基醚(MTBE)、乙基叔丁基醚(ETBE)、二异丙醚(DIPE)及甲基叔戊基醚(TAME)等13个含氧化合物。方法存在阀切换时间短、易引入轻烃的干扰及正丁醇与苯之间分离不完全等问题；D6839方法主要用于测定烃类族组成，只能测定乙醇、MTBE和TAME等几个指定的含氧化合物。GC/AED测定方法由于仪器价格昂贵、使用条件苛刻，系统复杂、维护困难等原因难于推广使用。GC/MS测定方法无法对同分异构体进行准确定性，因定量中存在基质干扰也无法准确定量。所以，上述方法均无法满足F-T合成油中含氧化合物的测定要求。

气相色谱-氧选择性离子化检测器(GC/O-FID)联用技术是近几年发展起来的一种新的色谱检测技术，具有对氧的线性响应及氧的响应不随含氧化合物结构而变化的优点。近年来，随着该技术的不断成熟与完善及稳定可靠的商品化仪器越来越广泛的应用，利用其进行汽油中有机含氧化合物测定的方法实现了标准化(ASTM D5599或SH/T 0720)。但是，由于该技术出现时间较短，新的应用尚处于研究开发期间。

发明内容

本发明的目的是提供一种由气相色谱-氧选择离子化检测器法测定F-T合成油中的含氧化合物含量的方法，该方法操作简单、快捷、数据准确可靠。

本发明提供的由GC/O-FID测定费-托合成油中含氧化合物含量的方法，包括如下步骤：

(1)将费-托合成油中的烃类与含氧化合物分离，再将含氧化合物分别用GC-MS和GC/O-FID测定，由GC-MS谱图的出峰顺序确定各含氧化合物在GC/O-FID谱图中的保留时间，

(2)以纯的含氧化合物为标准品，用GC/O-FID测定，确定标准品的保留时间，再结合(1)步所测各含氧化合物的保留时间，设定参考组分的保留指数，由保留时间计算各含氧化合物的保留指数，建立标准定性数据库，

(3)将待测的费-托合成油样品通入GC/O-FID检测仪，经裂解，其中的含氧化合物转化为CO，CO再转化为甲烷，甲烷被FID检测得到GC/O-FID谱图，确定参考组分并设定其保留指数，由保留时间计算各个峰的保留指数，与标准定性数据库中的保留指数比较，确定各保留时间对应的含氧化合物，再由各含氧化合物峰面积计算其含量。