中间馏分中沸点分布检测方案(气相色谱仪)

应用简报 Agilent能源化工Trusted Answers 采用快速 ASTM D2887 方法对中间馏分进行模拟蒸馏分析 James D. McCurry 博士本应用简报介绍了采用 ASTM D2887B 方法所规定的三种毛细管色谱柱运行该方法安捷伦科技有限公司时， Agilent 8890 气相色谱仪的性能。采用每一种配置都能轻松满足关键性能指标的要求。 前言 ASTM D2887 是用于确定中间馏分(如煤油、航空燃料、柴油和选定轻油)沸点分布的一种气相色谱方法。ASTM 开发了快速版 D2887方法，该方法采用与原D2887 方法相同的毛细管色谱柱。快速版 D2887 采用更高的色谱柱流束以及更快的柱温箱升温速率，将分析时间从原来的30分钟降至9分钟。ASTM 将这些运行条件并入了现有的 D2887 文档，并将此方法命名为 D2887B。 仪器配置和运行条件 根据 ASTM D2887B 的规定配置Agilent8890气相色谱仪，采用了以下三种色谱柱： 色谱柱1： HP-1，内径10mx0.53 mm， 0.88 um (部件号19095Z-021) 色谱柱2： HP-1，内径5mx0.53 mm， 2.65 um (部件号19095S-100) 色谱柱3： DB-1，内径7.5mx0.53mm， 1.5 um (部件号125-1002) 表1展示了8890气相色谱仪的硬件配置，表2展示了每根色谱柱特定的运行条件。 校准标样包含C5至C44正构烷烃，由安捷伦的 D2887校泪混合物(部件号G3440-85037)溶于15mL二硫化碳制得。根据表2中所列的仪器条件在每根色谱柱上对该溶液进行分析。校准后，分析参比气油(RGO)样品1(批次2)(部 件号5060-9086)，对系统性能进行验证。然后在每根色谱柱上分析三种中间馏分样品，这些样品代表了 D2887 方法适用的沸点范围。RGO 样品和三种中间馏分样品均以纯样品进样。 表 1.8890 针对 ASTM D2887B 的配置 参数 值 自动液体进样器 Agilent 7650 ALS 进样针 自动进样器进样针，5pL(部件号 G4513-80206) 进样口 冷柱头 (COC) 检测器 火焰离子化检测器(FID) 表2.8890 针对 ASTM D2887的运行条件 ALS 色谱柱1 色谱柱2 色谱柱3 进样量 0.1 pL 0.1 pL 0.1 pL 进样前的溶剂清洗 5×0.25 pL CS， 5×0.25pL CS， 5×0.25 pL CS， 进样前的样品清洗 无 无 无 样品抽吸次数 5 5 5 进样后的溶剂清洗 5×0.25 pL CS， 5×0.25 pL CS， 5×0.25 pL CS， 粘度延迟 2s 2s 2s 进样口 初始温度 100℃ 100°C 100°C 初始保持时间 0.1分钟 0.1分钟 0.5分钟 升温速率 35°C/min 35°C/min 35°C/min 最终温度 350℃ 350°C 350°C 色谱柱 流速 26 mL/min氦气 35mL/min氦气 37 mL/min 氦气 初始温度 60°℃ 40C 40℃ 初始保持时间 0.1分钟 0.1分钟 0.5分钟 升温速率 35°C/min 35°C/min 35°C/min 最终温度 360°℃ 360°C 360°C FID 温度 360°C 350°C 350℃ 氢气流速 40 mL/min 40 mL/min 40 mL/min 空气流速 400 mL/min 400 mL/min 400 mL/min 尾吹气流速 N2， 15 mL/min N2， 15 mL/min N2， 15 mL/min 图1展示了三根色谱柱上校准标样的运行结果。每根色谱柱对Cs至Cg正构烷烃都具有很好的分离，C。至C44的所有峰平均峰偏度为1.1。此外，每根色谱柱对n-C16 和n-C18的分离度均大于4。图2展示了采用 Agilent SimDis 软件获得的色谱柱1的典型沸点校准报告。从色谱柱2和色谱柱3的校准数据获得了相似的报告(未示出)。 图1.在 ASTM D2887B 规定的每种色谱柱上校准标样的运行结果 SYSTEM -- 12-Jul-18， 12：46：06--D2887B_COC_Col1_CalC：\Chem32\3\Data\Nexus_D2887_180712\D2887B_Col1_Setup_180712 2018-07-1211-48-53\D2887B_Col1_Cal3.D (GC DATA FILE) -FID1B， Bad Sig nal (Elute Ares： 2.8E9) ·Calibration (FID1B. Baok Signal) 图2.色谱柱1的 SimDis 沸点校准曲线 在运行样品前，先分析 RGO样品，并将实验分馏点温度与公开的参考值进行比较以验证系统性能。图3展示了一份工程报告，包含采用色谱柱1分析时的沸点收率曲线及 RGO 结果。表3列出了采用RGO 进行性能分析时的实验结果，并将这些实验结果与参考值进行了比较。在本实验中，从每根色谱柱得到的分馏点温度都落在 ASTM 的允许范围内。 图3. Agilent SimDis 工程报告，展示了色谱柱1上的RGO 分析结果和点点收率曲线 表3. D2887B各色谱柱的 RGO性能结果 参考值 允许偏差 色谱柱1 色谱柱2 色谱柱3 收率% 温度℃ 偏差℃ 温度℃ 偏差℃ 温度℃ 偏差℃ 温度℃ 偏差℃ IBP (0.5) 115 7.6 114 1.0 115 0.0 115 0.0 5 151 3.8 152 1.0 151 0.0 151 0.0 10 176 4.1 178 2.0 175 1.0 177 1.0 15 201 4.5 203 2.0 201 0.0 202 1.0 20 224 4.9 227 3.0 224 0.0 225 1.0 25 243 246 3.0 243 0.0 244 1.0 30 259 4.7 262 3.0 259 0.0 259 0.0 35 275 277 2.0 275 0.0 275 0.0 40 289 4.3 292 3.0 289 0.0 289 0.0 45 302 304 2.0 302 0.0 303 1.0 50 312 4.3 314 2.0 312 0.0 312 0.0 55 321 4.3 323 2.0 321 0.0 321 0.0 60 332 4.3 333 1.0 331 1.0 332 0.0 65 343 4.3 344 1.0 342 1.0 342 1.0 70 354 4.3 355 1.0 353 1.0 353 1.0 75 365 4.3 367 2.0 365 0.0 365 0.0 80 378 4.3 379 1.0 378 0.0 378 0.0 85 391 4.3 392 1.0 391 0.0 391 0.0 90 407 4.3 408 1.0 407 0.0 407 0.0 95 428 5 429 1.0 428 0.0 428 0.0 FBP (99.5) 475 11.8 472 3.0 474 1.0 473 2.0 图4、图5和图6展示了利用三根色谱柱分析三种中间馏分样品和 RGO 获得的色谱图。这些样品的色谱图十分相似，出于色谱柱尺寸和运行条件的差异(参见表2)，普图轮廓和保留时间有些许差异。采用 SimDis 软件，使用各色谱柱的校准运行结果(图1和图2)，对样品数据进行相应处理。表4比较了三种中间馏分样品的结果。三根色谱柱在每个分馏点得到的温度都几乎相同。 色谱柱1：HP-1，10mx0.53 mm id， 0.88 pm 图4.在色谱柱1上运行RGO 和三种中间馏分样品的结果 图5.在色谱柱2上运行 RGO和三种中间馏分样品的结果 图6.在色谱柱3上运行 RGO 和三种中间馏分羊品的结果 表4.在三种 D2887B 色谱柱上运行三种样品的结果比较 Jet A 柴油 含蜡馏分 收率% 色谱柱1 色谱柱2 色谱柱3 色谱柱1 色谱柱2 色谱柱3 色谱柱1 色谱柱2 色谱柱3 IBP (0.5) 103 104 103 156 152 157 333 336 336 5 145 145 146 230 229 231 363 361 362 10 162 162 163 253 252 254 371 369 370 15 169 169 170 267 266 267 377 375 376 20 175 175 176 274 273 275 382 380 382 25 180 180 181 283 282 283 387 385 387 30 186 186 188 288 288 289 392 390 392 35 193 193 194 295 294 295 396 395 397 40 197 197 198 299 299 300 401 399 401 45 202 202 203 304 303 305 405 404 406 50 209 209 210 307 306 308 409 408 410 55 216 216 217 313 312 314 414 413 415 60 219 219 221 318 317 319 418 417 419 65 227 227 228 321 320 322 423 421 424 70 233 233 235 327 326 328 428 426 428 75 237 237 238 332 331 333 433 431 433 80 246 246 247 337 337 339 438 437 439 85 253 253 254 344 344 345 444 443 445 90 261 260 262 350 350 351 452 451 452 95 271 271 272 358 358 359 465 464 465 FBP(99.5) 292 291 293 379 379 379 503 503 502 ( 根据 ASTM D2887B 快速方法，采用指定 的三种毛细管色谱柱中的任意一种时， 8890气相色谱仪都成功实现了模拟蒸馏 分析。每种配置下均能轻松实现性能测定 (峰对称性、分离度以及 RGO 验证)。对 于代表 ASTM D2887 方法沸点范围的三 种样品，8890气相色谱系统所得到的分 馏点温度结果具有很好的一致性。 ) ( 1. . A STM D2887-16a，Standard Test Method for Boiling Range Distribution o f Petroleum Fractions by Gas Chromatography， ASTM International， West Conshohocken， PA， 2016， www.astm.org ) 查找当地的安捷伦客户中心： www.agilent.com/chem/contactus-cn 免费专线： 800-820-3278，400-820-3278(手机用户) 联系我们： LSCA-China_800@agilent.com 在线询价： www.agilent.com/chem/erfq-cn www.agilent.com 本文中的信息、说明和指标如有变更，恕不另行通知。 ◎安捷伦科技(中国)有限公司，2018 2018年12月6日，中国出版 Simulated Distillation Calibration ReportDStd 本应用简报介绍了采用 ASTM D2887B 方法所规定的三种毛细管色谱柱运行该方法时，Agilent 8890 气相色谱仪的性能。采用每一种配置都能轻松满足关键性能指标的要求。