2006年3月，抚顺石化公司开始以烷基苯装置副产物重烷基苯为原料，为大庆油田生产驱油用烷基苯[1]，但产量不能满足大庆油田的需求。“十一五”以来，抚顺石化公司成功开发了重液蜡脱氢-烷基化合成驱油用烷基苯的小试和中试技术[2]。现有与烷基苯生产相配套的原料、中间控制和产品系列分析方法只适用于洗涤剂用C 10-C 13直链烷基苯（以下简称烷基苯或LAB）原料、生产过程和产品分析。近年来有文献报导重烷基苯相关分析方法的研究[3-5]，但总的来说主要涉及其结构鉴定与 定性分析，鲜有与烃基化学组成相关的分析方法报道，换言之，大于C 16的重烷基苯（以下简称驱油用烷基苯或HAB）的组成和碳数分布分析方法在国内尚属空白。 本文所述研究方法是以C 10-C 13烷基苯分析方法为基础，对C 16-C 19驱油用烷基苯组成进行研究。
1 驱油用烷基苯的原料及制备工艺简介
烷基苯是由烯烃与苯进行烷基化反应得到的，烯烃的来源主要有几种：乙烯齐聚、丙烯四聚、石
曹凤英1 杨长生2 叶珊珊1
（1. 抚顺石化公司研究院， 辽宁抚顺，113001； 2. 抚顺石化公司洗涤剂化工厂，辽宁抚顺，113001）
摘 要：参考十二烷基苯分析条件，利用气相谱仪和质联用仪，选择适合的谱柱和分析条件，对驱油用烷基苯进行了定性和定量分析。
关键词：驱油用烷基苯；气相谱；定性；定量；碳数分布
中图分类号：TQ423 文献标识码：A 文章编号：1672—2701（2019）09—97—05
驱油用烷基苯的组成分析
蜡裂解、烷烃脱氢等。在工业化大生产中，C 10-C 13烷基苯的生产原料为来源于石油的轻蜡，近年来也有少量轻蜡来源于煤制油（费托合成）[6]。本研究中C 16-C 19驱油用烷基苯的生产原料为来源于石油的重液蜡。
工业十二烷基苯的生产过程是由轻蜡通过加
氢、分子筛吸附分离出C 10-C 13正构烷烃（含量≥
98.5%）、正构烷烃经过脱氢、再与苯进行烷基化制
得。从文献中能够查到C 10-C 15烷基苯的物化性质数据，大于C 16烷基苯却只有沸点数据（见表1）。
“十一五”和“十二五”期间，抚顺石化公司以重液蜡为原料，通过烷烃脱氢—烷基化进行了小试和中试研究，成功合成了C 16-C 19驱油用烷基苯，并测定了相应的理化数据。
2 烷基苯分析方法
折角塞门目前，C 10-C 13烷基苯的分析主要参照UOP公司提供的方法和国家标准GB/T5177.5-2008，包括常规分析和谱方法，测定烷基苯的碳原子数分布并计
算平均相对摩尔质量。由于该类产品烷链的碳数相对较低（C 10-C 13），用气相谱对烷基苯进行定性和定量分析时，填充柱和毛细管柱均可使用，普通固定相和较低柱温即可（谱图见图1）。
3 驱油用烷基苯的组成分析方法
由于驱油用烷基苯的碳数较高，现有C 10-C 13烷基苯的分析方法无法直接用于C 16-C 19驱油用烷基苯。
3.1 驱油用烷基苯气相谱分析条件的选择
使用气相谱仪，参考C 10-C 13烷基苯分析条件[4,7]，选择了几种填充不同固定相的毛细柱，根据烷基苯和驱油用烷基苯分子量和沸点的不同，调
图1 C 10-C 13烷基苯的毛细管气相谱图
1000000
750000
500000
250000
13
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
1234
5
6
7
8
9
10
11
12
桉树专用肥131415
16
17
18
1920
21
22
23
2425
26
表1 C 10-C 20烷基苯的物理性质
10烷基苯 C 16C 26 298 1.4845 0.8590 -29.711烷基苯 C 17C 28 316 1.4828 0.8553 -5.012烷基苯 C 18C 30 331 1.4824 0.8551 3.013烷基苯 C 19C 32 346 1.4821 0.8550 1014烷基苯 C 20C 34 359 1.4818 0.8549 1615烷基苯 C 21C 36 373 1.4815 0.8548 2216烷基苯 C 22C 38 385 - - -17烷基苯 C 23C 40 397 - - -18烷基苯 C 24C 42 408 - - -19烷基苯 C 25C 44 419 -
- -20烷基苯
C 26C 50
429
-
-
-
整柱温和分流比，使得驱油用烷基苯通过谱柱后得到各组分峰都能分开的谱图，经过多次分析试验，最终选择HP-5谱柱，并考察了谱柱长度对分离效果的影响，结果见图2和图3。
3.2 定性分析
3.2.1 红外光谱
为了磺化方便，将合成的驱油用烷基苯产品进行了精馏切割，得到1#和2#驱油用烷基苯。图4和图5分别为1#和2#驱油用烷基苯的FT～IR谱图。在1000～1250cm -1出现的峰为芳环上C-H面内弯曲振动峰，1608cm -1和1453cm -1的峰为苯环的C-C伸缩振动峰，699cm -1和759cm -1的峰为单取代芳环的特征峰。图6为单烷基苯的红外谱图，图7为C 10-C 13烷基苯的红外谱图。
从以上谱图可看出，1#和2#驱油用烷基苯的主要组成为单烷基苯。
图2 C 16-C 19驱油用烷基苯气相谱图
（30m毛细管谱柱）
*FID1B，后部信号（烷基化中试\2#. D）
pA 9008007006005004003002001000
24
26
28
30
32
min
图3 驱油用烷基苯气相谱图（60m毛细管谱柱）
*FID1A，前部信号（A2-20100423.D）
pA 300250200
150100500
55 57.5 60 62.5 65 67.5 70 72.5 75 min
表2 十二烷基苯和驱油用烷基苯组成分析条件对比
谱柱 60m HP-5 60m DB-XLB 毛细管柱 石英毛细管柱
去鱼鳞机检测器 FID FID 载 气 N2 N2分流比 190∶1 30∶1
进样量
2uL
1ul或 10uL
图4 1＃驱油用烷基苯的红外谱图
透光率 /
%
波长
图5 2＃驱油用烷基苯的红外谱图
透光率
/
%
波长
图6 单烷基苯的红外谱图
通过图2、图3可看出，30米G C H P -5柱在气相谱上不能实现相邻碳数组份分离，采用60米GCHP-5柱分离效果较好，因此确定了驱油用烷基
苯的谱分析条件，见表2。
3.2.2 气－质联用仪定性分析玻璃房
采用气-质联用仪进行1#和2#驱油用烷基苯进行定性分析，总离子流图见图8和图9，代表性质谱图为图10，根据质谱图定出每一组分的组成，定性结果见表3。
3.3 定量分析
利用表2中驱油用烷基苯谱条件及定性结果，对1#和2#
驱油用烷基苯进行了分析，即通过积
分每个峰面积并归一化得到各组分定量值，如表4所示，气相谱图见图11和图12。
3.4 方法精密度
采用1#和2#驱油用烷基苯进行重复性试验，数据和标准偏差如表5和表6所示。
图7 C 10-C 13烷基苯的红外谱图
透光率 / %
波长
丰度
时间
25.00
30.00
35.00
40.00
45.00
2.6e+072.4e+072.2e+072e+071.8e+071.6e+071.4e+071.2e+071e+078000000600000040000002000000
TIC: ZHAB-1-20121015-3.D\data.ms
图8 1＃驱油用烷基苯总离子流图丰度
时间
25.00 30.00 35.00 40.00 45.00
2.7e+07
2.6e+072.5e+072.4e+072.3e+072.2e+072.1e+072e+071.9e+071.8e+071.7e+071.6e+071.5e+071.4e+071.3e+071.2e+071.1e+071e+07900000080000007000000600000050000004000000300000020000001000000
TIC: ZHAB-2-20121015-3.D\data.ms
图9 2＃
驱油用烷基苯的总离子流图
图10 样品质谱图与标准质谱对照图
表3 驱油用烷基苯的定性分析结果
≤23 烷/烯烃 23～26 C17烷基苯
27～27.7 28～29.2
C18烷基苯
30～31.1、 31.2～31.7 、32.6～32.8、34～35 C19烷基苯
35～36
C20烷基苯
表4 驱油用烷基苯样品定量分析结果
C18烷烃 0.04 -C19烷烃 1.77 0.03C20烷烃 0.06 -总烷烃 1.87 0.03C15烷基苯 0.28 -C16烷基苯 0.50 -C17烷基苯 20.75 5.71C18烷基苯 68.87 59.66C19烷基苯
7.38 33.06总烷基苯
97.78
98.43
图11 1#驱油用烷基苯的气相谱图
*FID1A，前部信号（简易烷基化\HAB2-1-4.D）
pA 8007006005004003002001000
5
10
15
20
25
30
35
min
图12 2#驱油用烷基苯的气相谱图
*FID1A，前部信号（简易烷基化\HAB2-2-2.D）
pA
6005004003002001000
5 10 15 20 25 30 35 min
表5 1#驱油用烷基苯组成分析的重复性和标准偏差
第1次 0.24 6.12 0.42 0.83 0.65 19.00 64.47 7.80 第2次 0.24 6.12 0.42 0.71 0.65 18.95 64.56 7.81 第3次 0.24 6.13 0.42 0.70 0.65 18.89 64.59 7.81 第4次 0.24 6.11 0.42 0.84 0.65 18.91 64.47 7.81 第5次 0.24 6.12 0.42 0.83 0.64 18.91 64.50 7.80 第6次 0.24 6.12 0.42 0.71 0.65 19.91 64.81 7.81 第7次 0.24 6.12 0.42 0.7 0.65 18.85 64.86 7.82 第8次 0.24
6.13 0.42 0.83 0.65 19.92 64.67
7.82
电子管功放机第9次
0.24 6.13 0.42 0.83 0.66 18.93 64.65 7.82 平均值 0.24 6.12 0.42 0.78 0.65 19.14 64.62 7.81 标准偏差
0.0001
0.07
0.005
0.30
0.14
0.0002
发货系统
表6 2#驱油用烷基苯组成分析的重复性和标准偏差
第1次 0.05 5.94 60.33 32.67 98.94 第2次 0.05 5.94 60.38 32.44 98.76 第3次 0.05 5.91 59.91 32.93 98.75 第4次 0.05 5.91 59.89 32.75 98.55 第5次 0.05 5.92 60.5 32.32 98.74 第6次 0.05 5.93 60.54 32.34 98.81 第7次 0.05 5.95 60.41 32.61 98.97 第8次 0.05 5.96 60.39 32.6 98.95 平均值 0.05 5.93 60.29 32.58 98.81
标准偏差
0.018
0.25
0.21
豫公网安备41160202000603
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