全二维气相色谱/飞行时间质谱法在莪术挥发油组成分析中的应用

通过优化GC×GC的柱系统、温度程序和调制参数等色谱条件,建立了分析中药莪术挥发油组成的全二维气相色谱/飞行时间质谱(GC×GC/TOFMS)方法,实现了莪术挥发油的单个组分与族组分分析.采用所建立的GC×GC/TOFMS方法,鉴定出匹配度大于800的组分有249种,其中单萜18种,单萜含氧衍生物34种,倍半萜35种,倍半萜含氧衍生物37种,有69种组分的体积分数大于0.02%.     

全二维气相色谱-飞行时间质谱分析焦化柴油中饱和烃的分子组成

建立了全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOF MS)分析柴油馏分中饱和烃的分子组成的方法。结合谱库检索、质谱图解析、沸点与分子结构关系和全二维谱图特征,定性(或归类)了焦化柴油饱和烃组分中1057个化合物单体,其中正构烷烃排列规律性最强,一环~三环环烷烃按照极性和沸点的差异呈瓦片状分布在其上方。另外,还准确区分了在一维气相色谱上共流出的正构烷基环己烷和正构烷基环戊烷,以及正构 α 单烯烃。根据质谱采集的总离子流色谱图,采用峰面积归一化法得到了饱和烃组分的碳数分布结果,并将该方法应用于研究不同类型柴油馏分饱和烃的分子组成特点。结果表明,催化裂化和焦化柴油馏分饱和烃组分的化合物类型和分布各不相同。分子组成分析能为油品加工工艺机理的研究提供方法支持。     

喷气燃料的化学组成与理化性质的定量关系研究

利用GC/MS分析了80个喷气燃料样品的烃族化学组成,将其分为直链烃、异构烃、环烷烃、芳烃、十氢萘五大类,并测定了燃料的密度、苯胺点、热值、冰点、闪点及沸程等主要理化性质.构建了喷气燃料组成和性质关系的数据库,考察了喷气燃料的烃族组成及沸程对各种性质的影响.结合Cookson等的理论,建立了八个模型方程,通过多元线性回归预测烃族化学组成与理化性质关系, 与已报道的其他方程比较,新模型的相关系数明显提高.     

高热安定型碳氢燃料的理论设计与制备

结合碳氢燃料的组成-性质关系和喷气燃料的基本理化性质指标,建立了高热安定性碳氢燃料的设计方法.通过碳氢燃料烃族组成(直链烷烃、异构烃、环烷烃、芳烃)和性质关系的三角相图,确定符合吸热型碳氢燃料基本理化性质(密度、闪点、冰点、热值与热安定性)的烃族组成域.对4种燃料样品的热安定性研究表明,在确定的组成域内燃料的热安定性优于RP-3,证实了燃料理论设计方法的可靠性.     

润滑油基础油烃族组成的薄层色谱法测定

采用薄层色谱-火焰离子化检测器测定了不同来源、不同工艺的润滑油基础油，提取了薄层色谱图特征变量，以偏最小二乘法为数学工具，通过洗脱色谱法取得基础数据，建立基础油的薄层色谱—烃族组成模型；采用该模型预测待测样品的烃族组成，并与洗脱色谱法的测定结果比较，饱和烃和芳烃质量分数的相关系数分别为0．9617和0．9611；对于分析结果进行：检验表明，建立的方法与洗脱色谱法的测定结果相一致；另外，薄层色谱法具有分析速度快，重复性好等优点。     

重质油和焦油的族组成分析

本文采用高效液相色谱、气相色谱、过滤一称重联合分析法对含有溶剂的焦油、重质油的烃族组成进行了分析。给出样品的烷烃、芳烃、非烃和沥青质四大烃族组成，还给出了样品芳烃分布。     

填充毛细管液相色谱-高温毛细管气相色谱在线联用分析润滑油

建立了一套填充毛细管液相色谱－高温毛细管气相色谱在线联用装置,并应用于润滑油的全组分分析。用正相填充毛细管柱液相色谱法进行样品族分离,将润滑油分成烷烃、单环芳烃、双环芳烃、三环芳烃及胶质（多环芳烃和极性物）;特殊设计的多储存位接口可完成一次ＬＣ进样,对样品所有族组成的在线切割、贮存并无损失转入ＧＣ分析,保证了复杂样品全组分分析的准确定性和定量,缩短了分析时间。ＧＣ分析结果给出各族组分的相对含量和碳数分布。     

薄层色谱-火焰离子检测技术在重质油族组成分析中的应用

报道了ＴＬＣ－ＦＩＤ技术在重质油族组成分析中的应用。在本文提供的方法下,可对重质油中族组成（饱和烃,芳香烃写,胶质等）进行有效分离和检测。方法的重复性优于经典柱色谱。该技术居有快速,准确,样品及溶剂用量少等特点。在给定试验条件下,原油的种类和实际点样量不影响ＦＩＤ的响应值。     

柴油烃族组成分布的GC-MS测定

应用GC－MS测定柴油烃族组成按沸点的分布，通过柱色 谱分离后的柴油饱和烃和芳烃组分分别进入气相色谱－质谱联用仪分析，采集其每一扫描的质谱图后，按ASTM－D2425方法计算其每一扫描的烃族组成，因为每一扫描与保留时间对应，所以可将两部分烃族组成加和后应用ASTM－D2887方法计算柴油烃族组成按沸点的分布规律；实验结果表明，该法与ASTM－D2887和ASTM－D2425的实验结果吻合，并能给出有关柴油烃族组成的详尽分布规律。     

薄层色谱-氢火焰离子检测分析重质油的族组成

报道了薄层色谱—氢火焰离子检测法在重质油的族组成分析中的应用。方法可有效分离和检测重质油的族组成(饱和烃、芳香烃、胶质等)。该方法具有快速、准确、样品及溶剂用量少等特点。在一定试验条件下，原油的种类和实际点样量不影响氢火焰离子检测的响应值。     

喷气燃料裂解产物中芳烃的全二维气相色谱-质谱分析

采用全二维气相色谱-质谱联用仪(GC×GC-MS),通过优化程序升温和调制周期,建立了喷气燃料裂解产物中芳烃的定性定量分析方法。该方法对多环芳烃(PAH)同分异构体具有良好的分离能力。利用MS检测器谱库检索结果、芳烃标准品及相关的文献报道,对喷气燃料裂解产物中常见的单环芳烃、二环芳烃、三环芳烃及四环芳烃等共27种芳烃进行了准确定性,并利用外标GC×GC-FID法对其进行定量。定量结果表明,芳烃含量均随着裂解产气率的增加而增大,当裂解产气率达到22%时,二环芳烃开始产生,且其含量随着裂解产气率的增加呈指数形式增加。该方法与传统的气相色谱-质谱相比,具有更好的分离及定性能力,可应用于复杂样品的分离及其定性定量分析。     

氧清除剂用于增强吸热型碳氢燃料热氧化安定性

热氧化安定性是吸热型碳氢燃料贮存和使用过程中评价燃料品质的重要性质之一,反映了喷气燃料在260℃以下组分受溶解氧影响的程度和燃料氧化反应进行的深度。为评价氧清除剂,选用一种实验室自制的吸热型燃料,运用加速氧化法,配合滴定、红外光谱、粒度分布和JFTOT等测试方法对燃料的基础物性和热氧化安定性进行评估,比较了三苯基膦(TPP)、二环己基苯基膦(DCP)和1,2,5-三甲基吡咯(TMP)三种氧清除剂对吸热型碳氢燃料自氧化过程的影响,并确定了测试范围内的最佳添加量。结果显示,三种氧清除剂的添加对燃料的组成和基础物性无明显影响;燃料中的溶解氧浓度随添加量增加不断下降,最大可降低溶氧浓度31.95 mg/m~3;加速氧化后,样品的过氧化值和酸值均不同程度下降;胶团粒径分布趋向于更小粒径方向; JFTOT测试结果均满足国标规定。总体上,氧清除剂的添加均能有效提升燃料的热氧化安定性,三者的最优添加量均为质量分数1.5×10~(-5),作用效果优劣顺序为TMPTPP≈DCP。     

燃料馏分油气－液相平衡常数的测定与关联

实沸点蒸馏原油获得燃料馏分油。采用拟静态法测定不同沸程的22种燃料馏分油在系列温度下的泡点蒸气压，用Antoine方程关联蒸气压与温度的关系。在泡点压力分别为10 kPa、30 kPa、50 kPa、80 kPa和101.325 kPa时，按虚拟组分处理法计算了燃料宽馏分油中各虚拟组分的气-液相平衡常数，关联了气-液相平衡常数与虚拟组分的沸点以及相平衡温度、压力的关系，得到的表达式可以计算常压沸点范围在348.15 K至623.15 K间燃料宽馏分油的气-液相平衡常数，经180个数据点回归检验，平均误差为4.5%。     

P改性NiW/γ-Al2O3的低温焦油芳烃组分加氢性能研究

以γ-Al₂O₃为载体,采用浸渍法制备了不同P添加量的负载型NiW加氢催化剂,采用固定床加氢装置,对模型化合物萘和低温焦油富集的芳烃组分进行了催化加氢。催化剂采用N₂吸附、XRD、H₂-TPR、XPS以及NH₃-TPD的方法进行表征,加氢产物采用GC-MS和GC×GC-TOFMS进行分析。结果表明,P助剂能够扩大催化剂的孔径并促进活性金属组分在载体表面的分散;当P含量为1.0%~1.5%时,能够促进Ni-W-O混合相生成,并提高催化剂表面弱酸的含量;萘加氢反应的转化率和十氢萘的选择性也在添加1.0%的P时达到最高,分别为80%和50%左右;低温焦油芳烃组分的催化加氢结果显示,芳烃饱和加氢反应占优,绝大部分芳烃转化为环烷烃,且催化剂具有显著的脱除杂原子效果。     

吸热型碳氢燃料的核磁共振和色谱/质谱分析及热力学性质

测定两种吸热型碳氢燃料的^1H和^13C NMR谱,从NMR等实验数据计算得到平均分子结构参数。以基团贡献法为桥梁,总结定量结构—性能关系,从NMR结构信息预测了燃料的蒸发焓和燃烧焓,与热力学实验结果吻合良好。用GC/MS分析燃料的化学组成,检出主要由脂肪烃、芳烃和环烷烃3类构成的60余种烃类化合物,为吸热型碳氢燃料的结构和特性表征以及燃料的开发提供重要信息。     

吸热型碳氢燃料的结焦研究Ⅰ含硫抑制剂

在连续进样微反测焦系统上考察了二硫化碳、噻酚等含硫化合物添加前后碳氢燃料S-1裂解结焦速率的变化。结果显示,两种含硫抑制剂均可明显降低燃料裂解时的结焦速率,二硫化碳的抑制效果较好,可以使初始结焦速率降低90％。同时,气相色谱的分析结果显示,含硫抑制剂对燃料裂解产物的分布情况有一定影响,促进了烯烃选择性的提高,有利于改善燃料的吸热能力。利用扫描电镜以及元素分析手段对焦形态结构和元素组成的研究结果显示,含硫抑制剂还有利于改善焦的形态结构以及氢碳元素组成,对清焦工作有一定帮助。     

Fossil fuel applications of SFC and SFE: A review

The use of supercritical fluid technology for sample preparation and analysis in the petroleum industry will be described using various examples including: separation of petroleum fuels into hydrocarbon classes, determination of polynuclear aromatic hydrocarbon in soils and petroleum fuels, characterization of fuel-contaminated soil, assessment of fuel boiling point distribution, determination of polymer additives, and characterization of shale rock and drilling mud.     

基于支持向量机的汽油族组成近红外光谱分析方法研究

提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的汽油族组成近红外光谱分析方法。采用国家标准方法(GB 11132-1989液体石油产品烃类测定法——荧光指示剂吸附法)测定了重庆地区销售的汽油族组成,并采用主成分分析-最小二乘支持向量机建立汽油族组成的预测模型。预测模型对汽油中芳烃和烯烃含量的RMSEC分别为0.2090和0.2142。实验结果表明所建模型具有计算量小,预测准确、可靠,而且操作简单、维护费及测试费用低等特点。     

Gas chromatographic retention index as a basis for predicting evaporation rates of complex mixtures

Models that predict the fate of petroleum fuels in the environment are often required for effective remediation of fuel-contaminated sites. In this research, an environmental fuel spill was simulated by means of a diesel/water microcosm, in which the temporal changes in composition were assessed during evaporation by gas chromatography–mass spectrometry (GC–MS). First-order kinetic rate constants were calculated for 51 selected compounds and utilized to develop predictive models for evaporation rate constants, using GC retention indices on a nonpolar stationary phase. Models were initially developed to predict rates of evaporation of compounds from individual classes (normal alkane, branched alkane, alkyl benzene, and polycyclic hydrocarbon) and then expanded to include all compounds (comprehensive model). Using the comprehensive model, the rate constants were predicted with a mean absolute percent error (MAPE) of 10%, whereas the class-specific models resulted in less error (4–8%). These models were employed to predict the fraction remaining of the total fuel (6% error) as well as the fraction remaining of individual compounds (13% MAPE). Accurate models such as these will facilitate remediation of environmental releases of petroleum products.     

Determination of total biodiesel fatty acid methyl, ethyl esters, and hydrocarbon types in diesel fuels by supercritical fluid chromatography-flame ionization detection

A method for determining total biodiesel methyl and ethyl ester content in diesel fuels by supercritical fluid chromatography-flame ionization detection (SFC-FID) is developed. A silica column typically used for determining aromatics in conventional diesel fuels by ASTM D5186 is back-flushed after separation of the hydrocarbons to allow elution of the various esters as a single "total biodiesel" distinct peak. The modification concurrently allows the determination of total aromatic hydrocarbons and their distribution as mono- and polynuclear compounds, as described in the current version of D5186. The instrument response is linear from 1.0% to 50% biodiesel esters with a signal-to-noise ratio of 25 at the 0.1% level. The short-term relative standard is 0.8%. Normalized percent quantitation using a hydrocarbon response factor of 1.00 and an ester response factor of 1.19 provide an average percentage error of 1.8% when measuring actual biodiesel/hydrocarbon fuel blends. The ester response factor is the average of the response factors of 10 pure ester compounds. These responses are calculated from respective solutions of each ester and the four compounds, hexadecane, toluene, tetralin, and naphthalene, as used for the D5186 response factor mixture.