[發明專利]一種固相萃取分離重油烴類組分的固定相

有效

• 申請號: 201410337824.8
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN105251437B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 趙麗萍;田松柏;龍軍;劉澤龍;宋海濤;陳妍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: B01J20/08
• 分類號: B01J20/08;B01J20/10;B01J20/30;C10G25/00;B01D15/08;B01D15/42
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技術領域

本發明為一種固相萃取分離烴類中不同結構組分的固定相，具體地說，是一種固相萃取分離重油中不同結構烴組成的固定相。

背景技術

重油是催化裂化、加氫精制、加氫裂化和焦化等二次加工過程的主要原料，而重油加工水平是影響煉廠經濟效益的重要因素。由于重油結構組成復雜，即使在餾程相近，H/C比、平均分子量等整體性質相當的情況下，其詳細的烴類組成、碳數分布都有很大區別。這些區別會因化學反應不同而造成轉化規律上的差異，因此，需要基于對其接近準分子水平的認識和不同極性組分反應性能的研究來選擇與之最匹配的二次加工工藝，從而提高重油的有效利用率和加工技術水平。

重油中的飽和烴是良好的二次加工原料，但其中的芳烴和雜原子化合物的二次加工性能較差。目前，對重油中的芳烴尤其是多環芳烴的研究引起了廣泛關注。但無論是分析測試還是加工性能的評價都需要高純度的樣品，這就需要對重油中的組分按照極性的不同進行分離，因而對分離過程提出兩方面的要求：(1)分離效率高，能分離出高純度的樣品以滿足后續分析檢測及反應機理研究的需要；(2)樣品處理量大，能較快速地分離出可滿足后續反應和評價實驗需要的樣品量；(3)可以對芳烴組分按照極性進行進一步的分離，實現對單環芳烴、雙環芳烴和多環芳烴的富集。

對重油按照極性進行組分分離，主要是按烴類組成進行分離，如雙吸附劑法測定潤滑油的潛含量的分離方法就是將脫蠟后的潤滑油餾分分離為飽和烴、輕芳烴、中芳烴、重芳烴四個組分。其基本過程為先進行酮苯脫蠟，再以氧化鋁(γ-Al₂O₃)和硅膠雙吸附劑為固定相進行柱色譜分離，用石油醚、不同體積比的石油醚-苯、苯-乙醇(1：1)為溶劑依次沖洗出飽和烴、輕芳烴、中芳烴、重芳烴四個組分(楊翠定等編.石油化工分析方法.科學出版社，1990:26)。這種雙吸附劑柱分離方法對石蠟基潤滑油餾分油的脫蠟油分離效果較好，但是對于多環芳烴含量和硫含量高的重油的分離精度有限，組分之間交叉嚴重。該方法中使用的吸附劑為氧化鋁和硅膠雙吸附劑，對多環芳烴和含硫化合物的吸附能力有限，在分離芳烴含量較高的重油時，處理量較少，固定相失活速度快，對各組分的吸附保留能力下降，導致分離柱柱效降低，分離出的各組交叉污染現象嚴重。

對固定相進行一定的改性，適度增強固定相對芳烴的吸附能力可以提高分離效率，縮短分離時間，增大固定相對油品的處理量。高秀香(高秀香等.銀改性硅藻土材料捕集烯烴的研究.分析化學,2003,31(8):911-914)采用銀鹽涂在硅膠表面或以銀離子為陽離子交換劑對烯烴和飽和烴進行分離，其原理是銀離子外層空的sp雜化軌道可以與烯烴的π電子發生較強的配合作用生成穩定的配合物，所以在色譜柱上的保留時間增加，而飽和烴不含有可以與銀離子發生相互作用的官能團，與固定相幾乎沒有發生作用，如此達到飽和烴與烯烴分離的目的。

陶學明(陶學明，龍義成，陸婉珍.高效液相色譜法測定柴油族組成.色譜,1995,13(5):368-372)以銀型磺酸鍵合硅膠(Ag-SCX柱)為固定相，以苯改性的正己烷為流動相，在高效液相色譜上實現了不同碳鏈長度的烯烴(C₁₄、C₁₆及C₁₈)與烷烴(白油)混合物的分離。與此相似，芳烴中含有大π鍵，可以與銀離子有一定的作用，且環數不同的芳烴由于其共軛程度的不同與銀離子的作用程度不同，在柱子上的保留時間也不同。因此，可以按照這種原理將飽和烴與芳烴進行分離，并可以對不同環數的芳烴進行分離。

強冬梅(強冬梅,陸婉珍.環己烯與芳烴在Ag-SCX柱上分離機制的研究.色譜,1998,16(3):187-190)以Ag-SCX(銀柱)為固定相，3‰環己烯/環己烷為流動相，分離對象為十二烷基苯、芴及菲分別與飽和烴(潤滑油餾分)配制成的1：1的正己烷溶液，考察了環己烯與不同環數芳烴在銀柱上的分離機制。文中指出，不同環數的芳烴的色譜熱力學平衡常數依次為121(十二烷基苯)>21(芴)>13.8(菲)，平衡常數越大的芳烴在銀柱上的吸附越弱，因此，芳烴在銀柱上的吸附強度隨環數的增加而增強。這些都是針對微量的幾種單體烴混合物的分離分析，只能滿足分析測試的目的，不能滿足制備級分離復雜的重油樣品的需求。