CN103575844B - 基础油族组成的分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基础油族组成的分离方法，主要解决的技术问题是现有技术分离方法复杂、溶剂用量大的问题。本发明通过采用以包括以下步骤：a）将基础油用对其呈惰性的溶剂进行稀释；b）使用液相制备色谱仪进行基础油族组成的分离；c）得到的产品用紫外检测器进行检测，按照紫外检测器的分析结果收集产品；d）产品经处理后，得到总饱和烃量、总芳烃量和总胶质量的技术方案较好地解决了该问题，可用于基础油族组成分离的工业生产中。

Description

基础油族组成的分离方法

技术领域

本发明涉及一种基础油族组成的分离方法。

背景技术

润滑油是润滑材料中最重要、应用最广泛的一种，它是大量基础油与少量添加剂通过配方调和而成的一种高技术、高附加值的产品。它对保证和维护各种车辆和机械设备的正常运转，减少摩擦损耗，降低能量消耗，延长设备使用寿命都起着十分关键的作用。一般润滑油中80%以上都是基础油，因此要提高润滑油的质量，提高基础油的质量是基础。基础油中目前矿物油约占90%左右，合成油和植物油仅占约10%。由于不同油田原油品位差异很大，不同矿物油炼制生产厂家工艺不同，甚至每批次产品都有可能不同，因此快速、高效、准确的检测基础油的组成意义重大，也反过来对石油化工上游即炼油等具有很好的指导作用。然而，对于石油这样一个极其复杂的体系，详细的分离出来并研究每个单体化合物几乎是不可能的，因此从实际的意义来说，按照其各组分的特性将其按族分离，分别评估各族化合物具有非常重大的现实意义，实践表明这也是切实可行的。所谓族组成的分类法主要是根据化合物的官能团特征来划分，其中，仅带有碳、氢的直链和支链的化合物为饱和烃；带有碳、氢并形成Л键-芳环的为芳烃；芳烃或环状物带有杂原子的为胶质。严格地说，这只是一种较粗略的分类，是一种富集段分的方法，然而，对于这种复杂物体系来说，用于指导工艺生产和工艺研究，这是必不可少的。

文献CN200410064506.5公开了一种渣油、沥青烃族组成分析方法，但是此方法中柱层析的方法相对复杂，浪费大量溶剂，溶剂总计消耗为每100克样品需要溶剂共7.7升。文献CN200410037676.4和CN03155996.4公开了一种利用固相萃取和质谱联用测定和分析柴油及减压瓦斯油的方法，但是萃取的过程相对复杂，而且浪费大量有机溶剂。文献CN200610097898.4公开了一种用近红外光谱测定加氢尾油环烷烃及芳烃组成的方法，但该方法通过计算模拟，不直观，偏差较大，重现性不令人满意。文献WO2010041689和EP2241611中也都提到了柱色谱分离，但都很复杂，溶剂使用量大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术分离方法复杂、溶剂用量大的问题，提供一种新的基础油族组成的分离方法。该方法具有分离量大、溶剂用量小、溶剂易于回收利用、效率高、灵敏度高、结果准确，而且重现性好的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种基础油族组成的分离方法，包括以下步骤：

a）将基础油用对其呈惰性的溶剂进行稀释；

b）使用液相制备色谱仪进行基础油族组成的分离；

c）得到的产品用紫外检测器进行检测，按照紫外检测器的分析结果收集产品；

d）产品经处理后，得到总饱和烃量、总芳烃量和总胶质量。

上述技术方案中，步骤a）中所述溶剂优选方案为选自石油醚、正庚烷、正己烷或正戊烷。所述液相制备色谱仪的操作条件为：固定相为硅胶或氧化铝，硅胶或氧化铝的颗粒大小为200~300目；色谱柱添装方式为干法装柱；流动相为非极性溶剂、中等极性溶剂和强极性溶剂；其中，所述非极性溶剂选自石油醚、正戊烷、正己烷、正庚烷、异戊烷、环己烷、异辛烷、三甲基戊烷或环戊烷中的至少一种，所述中等极性溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、乙醚、二氯甲烷、氯仿、正丁醇或异丁醇中的至少一种，所述强极性溶剂选自正丙醇、四氢呋喃、乙酸乙酯、异丙醇、丙酮、乙醇、乙酸、乙腈或甲醇中的至少一种；进样方式为直接吸入式。紫外检测器的检测范围为200~800nm，双波长，波长可变或固定。

本发明方法采用液相制备色谱仪进行基础油族组成的分离，其原理是利用不同物质在不同相态的选择性分配，以流动相对固定相中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果。其本质是待分离物质分子在固定相和流动相之间分配平衡的过程，不同的物质在两相之间的分配会不同，这使其随流动相运动速度各不相同，随着流动相的运动，混合物中的不同组分在固定相上相互分离。制备性色谱的目的是分离混合物，获得一定数量的纯净组分。液相制备色谱仪能够在一步操作之内完成对混合物的分离，分离量大、溶剂用量小，比现有技术最多减少36.7%、效率高、灵敏度高、结果准确，而且重现性好，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为【实施例1】利用液相制备色谱仪对润滑油基础油I进行族组成分离分析的紫外谱图。

图2为【实施例2】利用液相制备色谱仪对润滑油基础油II进行族组成分离分析的紫外谱图。

图1中，图中横坐标是柱体积，纵坐标是紫外吸收，2~3柱体积时没有紫外吸收，这一段是饱和烃组分，4.8个柱体积处的峰是芳香组分，7.5个柱体积处的峰是胶质。

图2中，图中横坐标是柱体积，纵坐标是紫外吸收，2~3柱体积时没有紫外吸收，这一段是饱和烃组分，3.75~4个柱体积处的峰是芳香组分，5.25~5.5个柱体积处的峰是胶质。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。

具体实施方式

【实施例1】

准确称取100.00克润滑油基础油I，然后加入50.00克石油醚稀释待用。称取750.00克硅胶（200~300目），用固体加料漏斗加入到色谱柱（直径10厘米，长60厘米）中，边加边敲打使其夯实。待色谱柱用石油醚彻底润洗后，将稀释好的油样直接吸入进样。按照非极性溶剂（正己烷1875毫升）、中等极性溶剂（三氯甲烷1500毫升）以及极性溶剂（异丙醇1500毫升）的顺序，进行液相制备色谱的分离。紫外检测器自动收集，按照紫外检测器分析结果收集产品，最后分为三份，即非极性溶剂洗脱物、中等极性洗脱物和强极性洗脱物。将三份洗脱物分别用旋转蒸发仪减压旋蒸出溶剂，得到如表1所示的总饱和烃量、总芳烃量以及总胶质量。

表1

项目	总饱和烃量	总芳烃量	总胶质量
				质量（克）	98.8	0.055	0.036
所占比例（%）	99.9	0.056	0.036

从表1中可以看出，总回收率高达98.9%。同样的方法，将【实施例1】平行重复共3次，可算出平均相对标准偏差为2.34%。将结果与全质谱结果（只能精确到0.1%）比较，对应性很好，结果见表2。

表2

【实施例2】

同【实施例1】利用液相制备色谱法对润滑油基础油II进行族组成分离。只是所用的非极性溶剂为正庚烷，用量2000毫升；中等极性溶剂为三氯甲烷，用量1500毫升；极性溶剂为正丙醇，用量1500毫升。得到如表3所示的总饱和烃量、总芳烃量以及总胶质量。

表3

项目	总饱和烃量	总芳烃量	总胶质量
				质量（克）	98.2	0.108	0.096
所占比例（%）	99.8	0.110	0.098

从表3中可以看出总回收率高达98.4%。同样的方法，将【实施例2】平行重复共3次，可算出平均相对标准偏差为2.75%。将结果与全质谱结果（只能精确到0.1%）比较，对应性较好，结果见表4。

表4

Claims (3)

1.一种基础油族组成的分离方法，包括以下步骤：

a)将基础油用对其呈惰性的溶剂进行稀释；

b)使用液相制备色谱仪进行基础油族组成的分离；

c)得到的产品用紫外检测器进行检测，按照紫外检测器的分析结果收集产品；

d)产品经处理后，得到总饱和烃量、总芳烃量和总胶质量；

所述液相制备色谱仪的操作条件为：

固定相为硅胶或氧化铝，硅胶或氧化铝的颗粒大小为200～300目；

色谱柱添装方式为干法装柱；

流动相为非极性溶剂、中等极性溶剂和强极性溶剂；其中，所述非极性溶剂选自石油醚、正戊烷、正己烷、正庚烷、异戊烷、环己烷、异辛烷、三甲基戊烷或环戊烷中的至少一种，所述中等极性溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、乙醚、二氯甲烷、氯仿、正丁醇或异丁醇中的至少一种，所述强极性溶剂选自正丙醇、四氢呋喃、乙酸乙酯、异丙醇、丙酮、乙醇、乙酸、乙腈或甲醇中的至少一种；

进样方式为直接吸入式。

2.根据权利要求1所述基础油族组成的分离方法，其特征在于步骤a)中所述溶剂选自石油醚、正庚烷、正己烷或正戊烷。

3.根据权利要求1所述基础油族组成的分离方法，其特征在于紫外检测器的检测范围为200～800nm，双波长，波长可变或固定。