高凝点样品的四组分测定

高凝点样品的四组分测定

应用简报 PEC   3852D

前言：橙达-中石油联合开发的SARAlyzer重油四组分测定仪，在测定重油和渣油中的四组分（饱和分Saturates、芳香分Aromatics、胶质Resin和沥青质Asphaltene方面，提供了洁净快速并和国标SH/T 0509-2010及国际标准ASTM   D-4124一致的自动化方案，迅速得到业界认可。

在手动方法或基于SARAlyzer的标准方法中，氧化铝柱上的分离温度设置为50±1℃。但对于少数特殊油样，样品的凝点已达到70-80℃，标准分析方案不再可行。橙达开发了一种用于常温下为固体，软化高于60℃的四组分优化测定方法。一系列测试表明，在测定高凝点油样时，优化的方法依然有良好的准确度和重现性。

样品

使用本方法分别测定两种不同样品，一种为凝点超过70℃催化油浆，做为高凝点样品代表。一种为凝点约为30℃的典型常压渣油，做为常规样品参照。两种样品均同时经过手动方法和两种自动方法进行测定，每种方法平行测试4个样品进行数据比对。

实验部分

装置与试剂

本实验中，标准和优化的自动方法，在橙达SARAlyzer-Elite重油四组分测定仪上进行。耗材使用标准四组分专用耗材套装（订货号SARA-2900），因为样品的特殊性质，优化方法需要使用更多容器进行接收，因此额外消耗部分铝箔容器（订货号SARA-2004）。橙达Tangram-PRI软件用于SARAlyzer-Elite仪器的控制。

手动方法使用下述装置：

沥青质测定器包括磨口三角瓶、抽提器及冷凝器、电热套、90mm玻璃短颈漏及漏斗架、玻璃吸附柱、带夹套、热水循环保温、连接恒温水浴、马福、真空烘箱。

24号250mL磨口三角瓶、干燥器、量筒。

上述三种方法，容器的初始重量和最终重量，均使用最小分度0.1mg的分析天平进行测量。

试剂使用的正庚烷、甲苯和95%乙醇均为分析纯。手动方法使用200目中性氧化铝，并依照SH/T   0509-2010标准方法进行活化。

前处理和分离条件

基于SARAlyzer的自动方法，标准和基于高凝点样品优化方法，前处理流程请参见表1，洗脱流程参见表2。

表1 样品前处理条件

表2 样品洗脱条件

手动方法实验操作中，流程完全依照标准SH/T 0509-2010进行，但对高凝点样品，洗脱温度从50℃提高到70℃。将试样用正庚烷沉淀出沥青质。过滤后，用正庚烷回流除去沉淀中夹杂的可溶分，再用甲苯回流溶解沉淀，得到沥青质。将脱沥青质部分吸附于氧化铝色谱柱上，依次用正庚烷、甲苯、甲苯-乙醇展开洗出，对应得到饱和分、芳香分、胶质。

结果与讨论

高凝点样品，三种方法测试结果如下图表：

图1 高凝点样品三种方法测定结果比对

表1 高凝点样品三种方法测定结果比对

典型常压渣油样品，三种方法测试结果如下图表：

图2 常规油样（常压渣油）三种方法测定结果比对

表2 常规油样（常压渣油）三种方法测定结果比对

讨论

从结果可见，对高凝点样品使用专属优化方法的结果，与几乎同一温度下进行的手动方法结果相互重现。改善了标准方法中高凝点样品融化不彻底、胶束打开不完全、正庚烷可溶物淋洗不充分的状况。防止因为沥青中包藏相当数量的其他三个组分，造成的沥青质偏高和其他三个组分偏低的问题。

同时，在胶质的洗脱中，高凝点油的优化方法，成倍增加胶质部分的洗脱体积。保证重质成分较多的油样，高保留的胶质也可以被全部洗脱，从而改善了这类样品的回收率，保证胶质回收尽量完全。

该方法对常规油样的测定结果重现，证实了本方法除改善了高凝点样品的融解和分散状况和胶质的回收外，没有改变四组分之间的切割点。本方法对常规油样的结果回收率轻度超出100%，原因来自较大洗脱量下，聚丙烯消耗品的更多溶出以及极少量溶剂蒸残的影响。对四个组分的总体影响水平约在1%左右。如果需要对该部分进行修正，可通过空白测试，对空白结果进行扣减。

结论

   本文基于SARAlyzer重油四组分测定仪，通过对样品前处理流程、系统温度和洗脱体积的调整，建立了高凝点油样的优化测定方法，以实现不适合标准方法测定的高凝点油样的四组分准确测定。本方法在高凝点油样的数据结果与手动方法相比，有良好一致性，并具有更优重现性。基于对已知常规油样的测定，确证本方法的切割点，与手动0509方法及标准的SARAlyzer四组分分离方法一致。