一种快速测定含水原油四组分的试验分析方法与流程

本发明涉及石油化工分析，具体涉及一种快速测定含水原油四组分的试验分析方法。

背景技术：

1、石油化学研究主要集中于原油族组成和某些与石油加工过程、石油产品质量密切相关的非烃类化合物的变化情况，原油族组成一般包括饱和烃、芳香烃、胶质、沥青质四个组分，以下简称“四组分”。原油四组分的分析为界面活性组分的研究提供了依据。原油四组分中的饱和烃和芳香烃相当于原油中的溶剂，其含量越高，原油的流动性能越好，流体间摩擦阻力越低，粘度越小；胶质和沥青质作为原油中的极性组分，除了对原油的降凝有重要影响外，对原油相对分子质量及粘度也有着重要贡献。所以，原油四组分的测定，对于原油的开采及后期加工利用至关重要，而不同的原油所含饱和烃、芳香烃、胶质及沥青质的含量、组成及结构也不同。

2、目前原油四组分的测定，主要依据《sy/t 5119-2016岩石中可溶有机物及原油族组分分析》方法进行，该方法中原油纯化操作为：一定量原油用氯仿溶解，经塞有脱脂棉的漏斗过滤，滤液在小于等于40℃条件下挥发溶剂至恒重后作为四组分的分析试样。

3、对原油四组分进行测定步骤如下：

4、(1)取一定量纯化后的原油用氯仿溶解，配置成浓度为10mg/l-20mg/l的试样溶液；

5、(2)用微量注射器将0.5-1.0μl试样溶液(1)分5-6次点到活化过的硅胶棒上；

6、(3)硅胶棒置于恒湿缸内保持10min；

7、(4)将硅胶棒放入装有正己烷的层析缸内使溶剂上升8-9cm；

8、(5)硅胶棒在室温下放置2min挥发溶剂后，再置于恒湿缸内保持10min；

9、(6)再放入装有二氯甲烷与正己烷(体积1:1)的层析缸内展开，使溶剂上升4-5cm；

10、(7)重复步骤(5)，放入装有正己烷与异戊醇混合溶剂(体积比90:10)的层析缸内开展，使溶剂上升1.5-2.0cm，已分离好试样的硅胶棒置于室温下放置2min挥发溶剂。

11、按照上述步骤分离原油四组分存在以下问题：一是原油纯化过程涉及对原油试样的溶解、脱脂棉对溶解后溶液的过滤、溶剂脱除及恒重过程，纯化过程耗时较长；二是采用经过恒湿处理的硅胶棒对试样四组分进行分离，得到的四组分色谱图中容易存在较多的杂峰，对四组分的定性和定量产生干扰，导致测定结果不准确；三是采用正己烷与异戊醇混合溶剂(体积比90:10)分离胶质和沥青质组分时，由于该组合溶剂的极性不足，使得胶质和沥青质的分离度不高，即胶质和沥青质组分色谱峰间存在重叠、分不开的现象，直接影响两个组分定量结果的准确性。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种快速测定含水原油四组分的试验分析方法，该方法能够实现饱和烃、芳香烃、胶质和沥青质四个组分的较好分离，减少杂峰的干扰，提高原油四组分测定的效率和准确性。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种快速测定含水原油四组分的试验分析方法，包括以下步骤；

4、步骤(1)：试样的配置与纯化，将氯代烷烃和原油试样进行混合，获取分析用试样；

5、步骤(2)：色谱棒的活化，去除色谱棒上残留的有机杂质；

6、步骤(3)：将试样溶液在活化后的色谱棒的原点处点样，将氯代烷烃经过溶解后的原油试样点到色谱棒上；

7、步骤(4)：对饱和烃、芳香烃、胶质与沥青质进行四组分的分离；

8、步骤(5)：对分离后的四组分进行测定；

9、步骤(6)：对测定后的四组分进行计算。

10、所述步骤(1)具体为：

11、称取0.1g～0.3g原油试样于20ml样品瓶中，按照氯代烷烃体积与原油试样质量比为20～40向其中加入氯代烷烃进行溶解稀释，将样品瓶置于超声波振荡器中超声10min-20min后取出于室温下静止20min-30min；用注射器吸取最下层溶液2ml-4ml，再采用孔径0.22μm有机相过滤头对其进行过滤；收集0.5ml-1ml滤液于10ml样品瓶中并向其中加入经处理后的干燥剂充分摇晃，其中滤液体积与干燥剂质量比为2-4，室温下静止20min-30min，对其中的微量水分进行脱除，此试样溶液作为分析用试样；

12、步骤(1)的目的一是将原油进行溶解稀释以提高在步骤(4)四组分的分离过程中几个组分的分离度，二是经过溶解后原油中的固体颗粒、水分杂质充分暴露出来，由于水分和氯代烷烃存在密度差、相容性等原因，溶解后氯代烷烃相中水含量大幅度降低，在采用有机相过滤头可以实现固体颗粒和水分的拦截与脱除。

13、所述步骤(2)具体为：

14、将带有色谱棒的色谱棒支架置于薄层色谱仪的检测区，设置扫描速度为60s/根，在氢气火焰温度700℃的高温下除去色谱棒上的有机杂质，对色谱棒进行活化1～5次；得到活化过的色谱棒；

15、步骤(2)的目的是除去前次实验后色谱棒上残留的有机杂质，防止残留物对后续实验产生干扰。

16、所述步骤(3)具体为：

17、将上述活化过的色谱棒置于点样板上，用微量点样器吸取配好的所述试样溶液，在色谱棒的原点处点样，在上一次点的样品溶剂挥发完全后，再进行下一次点样，2μl试样溶液分8-10次点完，试样溶液在色谱棒上扩散的距离不超过3mm；步骤(3)的目的是将氯代烷烃经过溶解后的原油试样点到色谱棒上，才有后续的步骤(4)四组分的分离。

18、所述步骤(4)具体为：

19、a：饱和烃与芳香烃、胶质、沥青质的分离；

20、展开槽中加入80ml正构烷烃作为一级展开剂，将点样且干燥后的色谱棒连同支架置于展开槽中扩展至10-11cm处，取出在室温下晾干2-5min除去吸附的溶剂；

21、b：芳香烃与胶质、沥青质的分离：

22、展开槽中加入80ml正构烷烃与氯代烷烃混合溶液，其体积比为1:1，将晾干的色谱棒连同支架置于此扩展槽中扩展至5.5cm～6.5cm处，取出在室温下晾干2-5min除去吸附的溶剂；

23、c：胶质与沥青质的分离：

24、展开槽中加入80ml氯代烷烃与醇类混合溶液，其体积比为90-95:5-10，将晾干的色谱棒连同支架置于此扩展槽中扩展至2.0～3.0cm处，取出在室温下晾干2-5min除去吸附的溶剂；

25、其中，步骤a、b、c三组是分别在不同的扩展溶剂中进行分离得到的，分离顺序为饱和烃、芳香烃、胶质与沥青质。

26、所述步骤(5)具体为：

27、a.将上述经过分离干燥后的色谱棒连同支架置于薄层色谱仪中进行测定，调整空气流量为1.5l/min～2.5l/min，氢气流量为160ml/min～200ml/min，扫描速度为30s/根。

28、所述步骤(6)具体为：

29、记录饱和烃、芳香烃、胶质和沥青质的峰面积分别为as、aa、an和ab，试样中各个组分含量计算公式如下：

30、

31、i用s，a，n和b代替，则wi分别表示饱和烃、芳香烃、胶质和沥青质的质量分数；ai分别代表饱和烃、芳香烃、胶质和沥青质的峰面积。

32、所述步骤(1)中干燥剂为无水氯化钙、分子筛、碱石灰、无水硫酸钠中的一种或几种的混合，优选无水硫酸钠。

33、所述步骤(4)中正构烷烃为石油醚、正己烷、正庚烷中的一种或几种的混合，优选为正己烷。

34、所述氯代烷烃为二氯甲烷或三氯甲烷，优选二氯甲烷；

35、所述步骤(4)中醇类为甲醇、乙醇、异戊醇，优选甲醇。

36、进一步的，正己烷与甲醇混合比例为95:5。

37、本发明的有益效果：

38、1、采用氯代烷烃对原油试样进行超声分散，在有机溶剂的作用下可实现原油中水相与油相的分离，减少水分对后续试样的干扰；

39、2、采用孔径0.22μm有机相过滤头对溶解后的试样中的固体颗粒和水分进行脱出，用无水硫酸钠进行再次脱水，使原油的纯化更节省时间，提高了原油四组分分析的效率。

40、3、省去了在恒湿缸恒湿步骤，一是减少了杂峰的对实验结果的干扰，提高了各个组分分析的准确性，二是节省了时间，提高了分析效率。

41、4、更换了胶质与沥青质分离过程的扩展溶剂，提高了胶质与沥青质两个组分的分离度、减少了两个组分间的重叠，提高了两个组分分析的准确性。

42、应用本发明的技术方案一种快速测定含水原油四组分的试验分析方法，通过对原油纯化过程、各个组分分离用扩展溶剂种类及扩展高度的优化，实现了原油四个组分间高度分离的同时提高了分析效率。本发明所提供的四组分分离试验分析方法操作简单、组分间分离度高、无杂峰干扰、测定效率高。