王娟
摘 要:隨著人們對(duì)生存環(huán)境的日益重視,環(huán)境保護(hù)法的日益嚴(yán)格,對(duì)車用燃料的質(zhì)量提出了更高的要求?,F(xiàn)階段,低硫、低芳烴、低密度、高十六烷值的清潔汽油是今后世界范圍內(nèi)的汽油生產(chǎn)的總趨勢(shì),為適應(yīng)未來清潔汽油生產(chǎn)需求,國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)及企業(yè),都需要一些先進(jìn)的汽油中甲醇含量快速檢測(cè)方法以滿足未來的需求。汽車尾氣造成的大氣污染問題已引起人們的密切關(guān)注,開發(fā)研究新的汽油中甲醇含量的快速檢測(cè)方法是當(dāng)務(wù)之急。
關(guān)鍵詞:汽油;甲醇含量;快速檢測(cè)
1 現(xiàn)階段汽油中甲醇含量檢測(cè)方法的必要性
1.1 動(dòng)力燃料改良的需求
近幾年,我國(guó)汽車保有量呈爆發(fā)式增長(zhǎng),污染問題越發(fā)嚴(yán)重,對(duì)于消費(fèi)者來講,燃油日益上漲,加油的花費(fèi),已經(jīng)成為了不小的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此,動(dòng)力燃料改良已經(jīng)迫在眉睫。甲醇汽油是我國(guó)新的石油燃料替代品,它清潔、安全、經(jīng)濟(jì),目前在市場(chǎng)推廣上反應(yīng)熱烈,因此有不少車主,已經(jīng)把甲醇汽油當(dāng)作了唯一選擇。自2010年開始我國(guó)汽車保有量猛增,隱隱約約有成為全球第一的趨勢(shì),石油資源消耗飛速增長(zhǎng),同時(shí)汽車尾氣污染越來越嚴(yán)重,因此動(dòng)力燃料改良迫在眉睫。先進(jìn)的汽油中甲醇含量快速檢測(cè)方法就成為了未來的必然需求。
1.2 劣質(zhì)汽油的檢測(cè)需求
非常規(guī)添加劑是指國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中并沒有明文規(guī)定限童或禁止加入汽油中的化學(xué)成分,劣質(zhì)汽油一般由化工原料和優(yōu)質(zhì)汽油混合而成,目前市場(chǎng)上使用較多的化工原料包括化工石腦油、輕烴、重芳烴、C9,甚至還有廢塑料煉制油等。為了提高汽油的抗爆性,有的會(huì)加入非常規(guī)用添加劑。由成分復(fù)雜的化工原料調(diào)和而成的劣質(zhì)汽油由于成分異常,通常表現(xiàn)為分布不均勻,或某種組合成分相比正規(guī)油品過高或過低,同時(shí)還含有正常汽油中一般不含有的Fe、N、Si、Cl等元素。 而正規(guī)加工的汽油,一般需要10項(xiàng)工藝,主要由4~12個(gè)碳原子構(gòu)成的烷烴、環(huán)烷烴、芳烴和烯烴等多種成分組成的混合物,這些成分是由多種煉油工藝產(chǎn)品和添加劑調(diào)合而成的。 調(diào)合入汽油的成分一般包括直餾汽油、催化裂化汽油、催化重整汽油、烷基化汽油、異構(gòu)化汽油等成分。常用的汽油抗爆劑有甲基叔丁基醚(簡(jiǎn)稱mtbe)、甲基環(huán)戊二烯三羰基錳(簡(jiǎn)稱mmt)等。
2 甲醇含量快速檢測(cè)方法
2.1 便攜式氣相色譜--質(zhì)譜聯(lián)用儀
便攜式氣相色譜--質(zhì)譜聯(lián)用儀是使用內(nèi)置的電池和載氣,由單人攜帶操作,能在環(huán)境惡劣的事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行準(zhǔn)確定性定量分析的分析儀器。該儀器將低熱容氣相色譜技術(shù)與離子阱質(zhì)譜技術(shù)有機(jī)結(jié)合,充分發(fā)揮了快速氣相色譜法的分析速度快,分離效率高和質(zhì)譜法定性能力強(qiáng)、檢測(cè)靈敏度高的優(yōu)勢(shì),能夠及時(shí)快速地對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)的有機(jī)污染物進(jìn)行準(zhǔn)確定性和定量檢測(cè),主要應(yīng)用于環(huán)境空氣、水體、土壤和固體廢棄物中揮發(fā)性和部分半揮發(fā)性有機(jī)物的現(xiàn)場(chǎng)分析。
2.2 氣相色譜技術(shù)
氣相色譜技術(shù)在油品分析領(lǐng)域中應(yīng)用非常深入,氣相色譜技術(shù)不但能夠解讀油品的物理性質(zhì),還能夠分析油品內(nèi)部的成分組成,實(shí)現(xiàn)對(duì)油品組分分析、油品識(shí)別與儀器監(jiān)測(cè)等眾多功能。氣相色譜是一種物理的分離方法。利用被測(cè)物質(zhì)各組分在不同兩相間分配系數(shù)(溶解度)的微小差異,當(dāng)兩相作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),這些物質(zhì)在兩相間進(jìn)行反復(fù)多次的分配,使原來只有微小的性質(zhì)差異產(chǎn)生很大的效果,而使不同組分得到分離。
為了優(yōu)化分離操作,提高分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,氣相色譜技術(shù)與其他檢測(cè)方法配合聯(lián)用,主要有氣--質(zhì)譜聯(lián)用,氣相色譜與光譜聯(lián)用技術(shù),多種技術(shù)聯(lián)用。利用毛細(xì)管氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測(cè)定液化石油氣中Cl-C5組分的方法,所測(cè)組分相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍較小,采用ei離子源四極桿質(zhì)譜檢測(cè)定性,校正因子法定量,準(zhǔn)確度高,精密度好;采用氣相色譜--氫火焰離子化檢測(cè)器--硫化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器聯(lián)用技術(shù),建立了催化柴油中各種硫化物類型分布的分析方法;依據(jù)汽油中混合純烯烴樣品溴化后的氣相色譜--質(zhì)譜聯(lián)用數(shù)據(jù)和的元素對(duì)比數(shù)據(jù),確定溴代烴及其對(duì)應(yīng)烯烴單體的分子式,然后利用已有的烯烴單體文獻(xiàn)保留值數(shù)據(jù)、純烯烴化合物的反應(yīng)結(jié)果并結(jié)合碳數(shù)規(guī)律和沸點(diǎn)規(guī)律,確定了烯烴單體化合物的結(jié)構(gòu)。
在氣相色譜分析中,單一方法只能產(chǎn)生有限的結(jié)果而不能全面的顯示出油品的本質(zhì)屬性,氣相色譜作為一種油品分析的分離定量技術(shù),可以與其他儀器很好兼容使用,為其他儀器分析提供高純度、定質(zhì)量的油樣,提供優(yōu)質(zhì)油樣,深化油品分析。
作為低碳含氧燃料,甲醇燃燒無煙碳排放,替代石油燃料不但可以提高燃燒效率,而且對(duì)空氣質(zhì)量的改善有極大的積極作用,能夠有效地減少霧霾的形成。更值得一提的是,甲醇的生產(chǎn)原材廣泛至天然氣甚至二氧化碳,在我國(guó)多煤、少氣、缺油的能源儲(chǔ)備現(xiàn)況下,甲醇可以說是除了電力驅(qū)動(dòng)之外又一個(gè)的不錯(cuò)選擇。未來汽油中甲醇含量快速檢測(cè)方法研究還需要進(jìn)一步的研究和探索。
參考文獻(xiàn):
[1]孫喜榮,李域,于得水.氣相色譜法檢測(cè)m15甲醇汽油燃料尾氣排放中甲醛的含量[J].化學(xué)分析計(jì)量,2015(1):40-42.
[2]張輝,李君,王立軍,等.甲醇汽油發(fā)動(dòng)機(jī)甲醛排放的測(cè)量與分析[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2008,38(1):32-36.
[3]陳勇.汽油機(jī)燃用甲醇及甲醇汽油的性能研究[J].鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016,29(1):6-9.