[发明专利]一种测定高温费托合成油中芳烃组成及含量的方法

说明书

本发明涉及一种测定高温费托合成油中芳烃组成及含量的方法，首先将待测高温费托合成油分成两份，其中第一份高温费托合成油与溴溶液反应，反应后分层，取上层有机相浓缩上样于固相萃取柱A，通过洗脱剂I淋洗和洗脱，收集洗脱液，浓缩，经气相色谱‑质谱联用分析出高温费托合成油中的单环芳烃及其含量；再将第二份高温费托合成油直接上样于固相萃取柱B，通过洗脱剂I和洗脱剂II淋洗和洗脱，收集洗脱液，浓缩，经气相色谱‑质谱联用分析出高温费托合成油中的多环芳烃及其含量。与现有技术相比，本发明实现了高温费托合成油中单环芳烃与多环芳烃的快速分离，可有效地解决高温费托合成油中芳烃定性和定量检测困难的问题。

技术领域

本发明属于分析检测技术领域，涉及一种测定高温费托合成油中芳烃组成和含量的方法。

背景技术

费托合成研究已有近百年的历史，近年来由于煤和天然气探明储量增加、各国能源产业结构的调整等原因，费托合成已成为国内外能源替代领域的研究热点之一。根据反应温度的不同，费托合成可分为低温费托合成和高温费托合成。低温费托合成产物以烷烃为主，其次是烯烃和醇、醛、酮、酸、酯等含氧有机化合物；高温费托合成产物中烯烃是主产物，其次是烷烃、芳烃和含氧有机化合物。

芳香族化合物是重要的化工中间体，而高温费托合成油中芳烃的含量高达5-10％，有非常巨大的利用空间。高温费托合成油中的芳烃构成十分复杂，包含烷基苯、茚满类、茚类、萘类、苊类和芴类等多种化合物。准确分析高温费托合成油中各种芳烃的含量，对高温费托合成油的深加工研究是非常有必要的。

传统的油品中烃类的分析方法，都具有明显的局限性。代表性方法SH/T 0693，通过阀将二根色谱柱连接起来，实现汽油中芳烃含量的直接测试，但是这种方法不适用于C10以上的芳烃含量分析；ASTM D2425、GB/T 32384、SH/T 0606和ASTM D3239使用质谱对C11-C44的各种类型的芳烃进行定量分析，但是需要预先将油中的饱和烃与芳烃分离开来，而这种方法并不能分离高温费托合成油中的烯烃和芳烃，如果用于高温费托合成油中芳烃含量的测试会产生严重的干扰。因此，这些方法都不适用于高温费托合成油中芳烃组分的分离与分析。

周建等采用全二维气相色谱-飞行时间质谱法(石油炼制与化工,2012,043(10):97-102.)对催化裂化得到的重馏分油进行分析。先采用固相萃取的方法将重馏分油分为饱和烃与芳烃组分，然后将芳烃组分直接进样到色谱中进行分析。利用全二维气相色谱-飞行时间质谱的高分辨能力和高灵敏度，能够得到较好的多环芳烃定性定量结果。但是，这种方法所使用的仪器价格非常昂贵，且应用于化合物种类更为复杂的高温费托合成油时，也会产生脂肪烃和芳香烃的互相干扰。

CN102079987A和CN106947515B分别公开了通过固相萃取分离油中不同类型化合物的方法，将油样分离成烷烃、芳烃和胶质部分；CN104749298B则通过将两种固相萃取柱串联起来，实现烷烃、烯烃、芳烃和胶质部分的分离，再使用色谱对各个部分的化合物进行分离与分析。但是，这些方法的样品处理量小，对于含量较低的芳烃物质定量效果较差，且对组成更复杂的高温费托合成油不适用。

中国专利申请CN111308005A公开了一种测定费托合成油中烃类和含氧化合物含量的方法，包括首先通过固相萃取法将费托合成油分离得到烃类混合组分及含氧化合物混合组分，并分别进行气相色谱-质谱联用分析，在所得谱图中确定参考分并计算各个峰的保留指数，根据保留指数与化合物定性数据库，确定各个峰所对应的烃类或含氧化合物，并根据峰面积获得各个烃类或含氧化合物的含量。该方法虽然可以一定程度上将费托合成油中的烃类和含氧化合物分开，更适用于芳烃含量较少的低温费托合成反应产物油的分析，对于高温费托合成油中较高含量芳烃的存在未考虑，适用性较差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术缺陷而提供一种测定高温费托合成油中芳烃组成及含量的方法，可精确分析出高温费托合成油中各种芳烃的具体种类和含量。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：