[发明专利]一种分离柴油中不同烃组分的固相萃取柱及应用方法

说明书

技术领域

本发明为一种分离烃类化合物中不同类型烃组分的固相萃取柱及应用方法，具体地说，是一种分离柴油中不同类型烃组分的固相萃取柱及应用该柱分离柴油中不同类型烃组分的方法，以及对分离出的烯烃组分进行组成分析的方法。

背景技术

烯烃是柴油加工过程中的产物之一，对柴油质量有较大影响。因此，对柴油进行充分表征，了解其中的烯烃含量、类型和单体组成对优化柴油加工方案、控制产品质量有着重要的意义。

柴油结构组成复杂，所含的烯烃与环烷烃的分子质量完全相同，仅依靠仪器无法得到精准的单体信息，这就需要对其进行分离效率高且交叉组分小的预处理过程，得到不同的组分，以消除质谱分析时烯烃和环烷烃的质量重叠，再针对各组分进行深入分析。刘泽龙等[“二次加工柴油中烯烃的分析”[J].分析化学，1996,24（5）：530-534]报道了采用硅胶柱将二次加工柴油样品预分离成非芳烃、芳烃和胶质三部分，再结合溴加成/场电离质谱测定非芳烃中的类型和含量。该方法操作繁琐，分析时间长。

近年来固相萃取技术在油品的预处理过程中应用广泛。利用烯烃的双键能与Ag⁺发生配合作用形成配合物，而饱和烃与Ag⁺几乎没有任何作用的原理，可以将饱和烃与烯烃分离。徐延勤等[“固相萃取-气相色谱-飞行时间质谱测定柴油中烯烃的碳数分布”[J].石油学报，2010,24（3）：431-436]将Ag⁺负载在二氧化硅上制成Ag-SiO₂固相萃取柱，用正戊烷冲洗出柴油样品中的饱和分，再用苯冲洗出芳香烃和烯烃的混合分。通过预分离得到的混合分进入气相色谱/场电离-飞行时间质谱（GC-FI/TOF MS）分析得到烯烃的类型和碳数分布信息。该方法虽然能够消除质谱分析时烯烃和环烷烃的质量重叠，但仍未得到纯净的烯烃组分，对烯烃单体分子的鉴别存在干扰。另外，使用苯作为洗脱剂，对实验者健康不利。

白雪等[催化裂化柴油和焦化柴油中烯烃类型及分布表征[J].石油炼制与化工，2011,42（11）：76-79]提出双柱固相萃取法分离催化裂化柴油和焦化柴油，上柱填充硅胶，下柱填充Ag-SiO₂，但是该方法烯烃回收率低，采用传统的一维气相色谱-质谱联用对烯烃组分分析，峰重叠共流出现象严重，定性、定量准确性欠佳。

发明内容

本发明的目的是提供一种分离柴油中不同烃组分的固相萃取柱及用该柱分离柴油中不同烃组分的方法，可解决从柴油中分离烯烃耗时长、烯烃回收率低的问题。

本发明的另一个目的是提供一种将上述分离得到的烯烃组分用全二维气相色谱分离，再用飞行时间质谱分析烯烃组分单体组成的方法。

本发明提供的固相萃取分离柴油中不同烃组分的固相萃取柱，由上下两个相通的固相萃取柱组成，上层固相萃取柱的固定相为硅胶和氧化铝的混合物，其中氧化铝含量为1～40质量%，下层固相萃取柱的固定相为加水处理的负载银离子的硅胶，固定相以硅胶为基准计算的银含量为1～12质量%，水含量为4～15质量%。

本发明采用双柱固相萃取法分离柴油中的芳烃、饱和烃和烯烃，固相萃取柱上层采用硅胶和氧化铝的混合物为固定相，下层萃取柱采用加水处理的负载银离子的硅胶为固定相，可有效分离柴油中的烯烃组分，提高分离效率和烯烃回收率。分离出的烯烃组分用全二维气相色谱-飞行时间质谱检测，可提高烯烃组分所含单体的检出率，准确测定烯烃中的二烯烃和环烯烃含量。

附图说明

图1为本发明方法中催化裂化柴油烯烃组分的总离子流色谱图。

图2为本发明方法中催化裂化柴油饱和烃组分的核磁共振氢谱谱图。

图3为本发明方法中焦化柴油烯烃组分的总离子流色谱图。

图4为本发明方法中焦化柴油饱和烃组分的核磁共振氢谱谱图。

图5为本发明方法中焦化柴油烯烃组分的全二维色谱图。

具体实施方式