[發(fā)明專利]一種對石油中烴類化合物進行軟電離直接質(zhì)譜分析的方法

有效

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• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107478713B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓曄華;樊朝陽;王英豪;曹青
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司;中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號: G01N27/64
• 分類號: G01N27/64
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;沈金輝

本發(fā)明提供了一種對石油中烴類化合物進行軟電離直接質(zhì)譜分析的方法，該方法包括以下步驟：采用實時直接分析離子源對石油樣品進行軟電離，然后進行直接質(zhì)譜檢測；其中，進行軟電離時，直接實時分析離子源選用正離子模式，載氣為氬氣，進樣方式為樣品流輔助進樣；根據(jù)質(zhì)譜檢測結(jié)果對石油中烴類化合物的類型進行區(qū)分，所述類型包括鏈烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴類。本發(fā)明提供的方案可以便捷、深入提供石油中鏈烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴的分子組成分布信息，從而為石油性質(zhì)的判斷，石油的加工提供理論上的指導(dǎo)，在石油開采和加工領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油分子組成分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對石油中烴類化合物進行軟電離直接質(zhì)譜分析的方法。

背景技術(shù)

烴類化合物是石油主要的組成部分，含量約占50％-90％不等。石油中的烴類化合物包括鏈烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴等，廣泛的分布在石油的各個餾分中。對石油烴類進行表征，得到其分子組成信息，有助于我們了解石油的性質(zhì)，并對合理煉制石油提供指導(dǎo)。

目前常用的石油烴類分子組成表征方法是氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)(GC-MS)。但由于氣相色譜要求氣相進樣，而原油以及大部分餾分油的沸點均高于色譜柱所能承受的最大柱溫，且高溫下油品可能發(fā)生裂解，因此，該方法只適用于一些沸點較低的油品(如汽油)。此外，石油及其餾分油組成成分復(fù)雜，色譜的分離效率達不到單體分離的要求，這也是該技術(shù)目前的缺點之一。

對于組成復(fù)雜且沸點較高的餾分油以及原油，目前常用的方法是使用高分辨率的質(zhì)譜進行表征，離子化技術(shù)是該方法的關(guān)鍵。但現(xiàn)有的離子化技術(shù)均無法實現(xiàn)同時對所有類型的烴類直接進行表征。電噴霧電離源(ESI)在石油分子組成表征中應(yīng)用甚廣，但其只能電離極性的化合物，對于非極性或弱極性的烴類化合物，需采用衍生化的方法將烴類轉(zhuǎn)化為極性的物質(zhì)，再進行檢測。這種衍生化方法只適用于少數(shù)烴類化合物，且操作復(fù)雜，費時較長，復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過程會導(dǎo)致結(jié)果有一定的偏差。大氣壓光致電離源(APPI)，只能分析石油中的芳香烴，但不能電離石油中的鏈烷烴和環(huán)烷烴。場解吸電離源(FI/FD)，理論上能夠電離非極性的烴類，但由于目前沒有穩(wěn)定的與高分辨的質(zhì)譜聯(lián)用的方法，因此也不適用于石油中烴類化合物的分析。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種對石油中烴類化合物進行軟電離直接質(zhì)譜分析的方法。

本發(fā)明的另一目的是提供一種對石油中烴類化合物進行軟電離直接質(zhì)譜分析的系統(tǒng)，以及配套進樣裝置。

為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種對石油中烴類化合物進行軟電離直接質(zhì)譜分析的方法，該方法包括以下步驟：

采用實時直接分析離子源對石油樣品進行軟電離，然后進行直接質(zhì)譜檢測；其中，進行軟電離時，直接實時分析離子源選用正離子模式，載氣為氬氣，進樣方式為樣品流輔助進樣；

根據(jù)質(zhì)譜檢測結(jié)果對石油中烴類化合物的類型進行區(qū)分，所述類型包括鏈烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴類。

正如背景技術(shù)部分介紹的那樣，對于石油中全類型烴類的分子層次檢測，現(xiàn)有技術(shù)無法實現(xiàn)。直接實時分析(DART)作為一種等離子體電離源，具有直接、快速分析的特點，從已報道研究工作可總結(jié)出DART的電離極性涵蓋較廣，能夠兼顧電離極性和弱極性的化合物，從電離機理角度分析適用于烴類化合物的分析，但目前尚未有文獻的報道。DART電離源是常溫常壓敞開式電離源，其電離機理較為復(fù)雜，是多因素協(xié)同作用的結(jié)果。發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)：將DART標(biāo)準(zhǔn)配備的工作氣體氮氣或氦氣更換為另外一種惰性氣體，氬氣，并結(jié)合樣品流輔助進樣，在正離子模式下，選用合適的電離溶劑介質(zhì)和其它電離條件，石油中的烴類化合物可被直接軟電離。