热点应用丨赛里安气相色谱仪为原油稳定过程中详细烃的分析(DHA)提供完整解决方案

前言

原油在开采后虽然会经过多个分离和脱水的步骤处理，但依然会有微量的C1~C5轻烃化合物隐藏在原油中。这种饱和蒸汽压超过规范要求的含有轻烃的原油通常被称为未稳定原油。在原油的运输及使用过程中，未稳定原油中含有的轻组分烃类会时刻挥发，同时大量的轻汽油馏分会跟随轻烃物质一起挥发，因此会产生极大的资源浪费。为了减少这种未稳定原油的挥发损耗，通常会通过一定的工艺方法把轻烃从原油中脱除出来并回收，该过程被称为原油稳定。

IP601规定了用于测定原油稳定过程中的轻烃（包括正壬烷）的标准化方法。在未稳定原油中轻烃物质的检测过程中，该方法可以与标准化方法IP545或ASTM D7169结合使用。

Scion气相色谱仪可以为原油稳定过程中详细烃的分析(DHA)提供完整的解决方案。

实验仪器

适用于配备8400PRO自动进样器的赛里安4X6或Scion 8X00气相色谱仪，如图1所示：

图1  Scion 8500和8300气相色谱仪

实验条件

表1  方法条件

结果和讨论

如前所述，原油的全范围沸点分布可以与标准化方法IP545或ASTM D7169一起测量，然而这些方法虽然能够检测原油中的碳氢化合物，但是这些方法中的轻烃检测常有明显的误差。IP601在检测轻烃（不超过n-C9）的过程中更具优势，且不会受到稀释剂溶剂 CS2 的干扰。

因此使用Compass CDS 工作站Eclipse 插件可以轻松合并这两种方法，从而为分析原油稳定过程中提供可靠的全沸程分布。

通过连续6针的正构烷烃标准溶剂的分析检测来验证仪器和方法的重复性。表2为DHA IP601的重复性结果，表明使用Scion GC进行分析时所有组分的RSD均低于1%。

同时在分析过程中，一个关键的关注点是5%峰高处己烷峰的峰偏度比。根据IP601中要求合格的峰偏度比应在1到4之间。图2所示己烷峰的峰偏度比为2.33，满足标准要求。

图2  正构烷烃标准溶液的色谱图（C 5-C 9)

表2 连续6次进样的重复性

表3 展示了各组分在原油中的百分比含量。

表3  组分在原油中百分比（%）含量

图3  以1-己烯为内标的原油色谱图示例

表4  原油沸点分布表

图 4 为 Eclipse 插件中合并的原油分布报告的示例。前端沸点分布（<151°C）基于DHA IP601数据，以蓝色显示。原油沸点分布（>151°C）的后端基于标准方法IP545，并以黑色显示。图5显示了Eclipse插件软件中色谱图的示例，以及可供选择的标准化方法。

图4  Eclipse插件中合并的原油分布报告示例

图5  使用 Compass Eclipse 插件的原油样品色谱图

IP601与方法ASTM D7900相关，使用Compass CDS Eclipse插件用于分析数据，根据ASTM D7900在Eclipse中的计算获得结果。该插件是Compass CDS的补充，是可以提供所有必要数据计算的工具。

结论

SCION 8X00-GC 气相色谱仪完全满足原油前端的沸点分布分析，结果符合 IP601 标准，色谱仪可轻松达到标准方法中规定的参数。如果需要完整的沸点分布，则可以通过Compass CDS Eclipse插件将该方法与方法IP545合并。

虽然本应用中未提到4X6i系列，但不论软硬件均可以在4X6i系列上执行此分析。