摘要 应用紫外分光光谱技术建立了快速测定原料油中芳香烃含量的方法。 分别以色谱分离法提纯的蜡油、柴油芳香烃组分为标准物，绘制标准曲线。 实验表明蜡油和柴油中芳香烃的含量与吸光度具有良好的线性关系 ( 相关系数 r2 分别为 0.99973，0.999 44)，蜡油和柴油中芳烃的加标回收率分别为 96.83%，98.97%。 蜡油和柴油中芳烃测定结果的相对标准偏差分别为0.32%～0.98%，0.89%～1.52%（n=6）。 该方法进行原料油可磺化有效组分的检测快速可靠，能更好地应用于实际生产。

石油磺酸盐由原料油经磺化得到，作为石油三次采油中主要的表面活性剂，能够显著降低油水间的界面张力，价廉易得，因此得到广泛的应用［1］。 由于原料油分子结构和组成极为复杂，不同区块、不同批次间的组成差异很大，而石油磺酸盐表面活性与烷基与芳基的结构、数量有关，因此选择合适的原料油对石油磺酸盐产品的稳定性、一致性将有明显的影响。

原料油主要成分为饱和烃、芳香烃、胶质、沥青质，其中可有效磺化部分主要为芳香烃。 其常用的检测方法为柱色谱层析法［2］，此方法存在检测周期长、色带观察不明显、所需试剂毒性大等问题。 原料油中的饱和烃含有 σ 键，在近紫外区没有吸收，碳链长短对化合物的紫外吸收谱图几乎没有影响，可磺化的芳香结构为共轭的芳环或稠环结构，这一结构在紫外区具有特定的吸收波长。 笔者尝试利用这一结构特点，用紫外分光光度法对原料油中芳香化合物的含量进行检测［3–4］，建立快速、有效的分析方法以更好地指导生产。

1 实验部分

1． 1 主要仪器与试剂

紫外分光光度计： UV–2550 型，岛津国际贸易( 上海 ) 有限公司；

烘箱： 101–0AB 型，天津市泰斯特仪器有限公司；

分析天平： ML503／02 型，梅特勒 – 托利多仪器 （上海）有限公司；

色谱柱： 120 mm×20 mm，江苏省建湖县长城仪器制造有限公司；

硅胶： 38～74 μm（200～400 目），150℃恒温活化 5 h ；

苯与无水乙醇混合液：体积比为 1∶1 ；苯、乙醇、正戊烷、二氯甲烷、正庚烷： 分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；

1． 2 实验方法

1.2.1 标准样品制备

将蜡油原料油、柴油原料油分别用色谱柱层析法分离，得到蜡油芳香烃组分、柴油芳香烃组分并收集起来，干燥恒重。

1.2.2 标准溶液配制

分别取一定量的蜡油芳香烃组分和柴油芳香烃组分标准样品，用正庚烷为溶剂，配制 5，10，20，40，60，80 μg／mL 蜡油芳香烃和柴油芳香烃系列标准溶液。

1.2.3 光谱采集

以正庚烷为参比，将待测样品用紫外分光光度计在波长 200～800 nm 范围内扫描，获得光谱吸收数据。

2 结果与讨论

2． 1 检测波长

将蜡油和柴油直接用正庚烷配制成一定浓度的溶液进行光谱表征，结果如图 1 所示。

据文献报道，原油中含有苯环及其衍生物，在256 nm 左右有明显的吸收，其紫外吸收光谱是芳香共轭体系在紫外区的带状分子吸收［5］。 实验所用原料油为原油不同馏分段的馏分物，蜡油比柴油沸点高，分子量大，稠环结构相对较多，吸收稍有红移。由图 1 知，蜡油和柴油分别在 258 nm 和 254 nm 处所受的干扰最小，其峰形较好，灵敏度高，因此分别选择 258 nm 和 254 nm 作为蜡油和柴油检测波长。

2． 2 标准工作曲线

按实验方法测定蜡油芳香烃质量浓度分别为 5，10，20，40，60，80 μg／mL 的 系 列 浓 度 标 准溶液的吸光度，绘制标准曲线。 得到蜡油中芳香烃质量浓度 x 与吸光度 y 的线性回归方程为y=0.036 73x+0.019 31，线性范围为 5～80 μg／mL，r2=0.999 73。

同样得到柴油中芳烃质量浓度 x 与吸光度 y 的线性回归方程为 y=0.025 84x+0.037 29，线性范围为10～80 μg／mL，r2=0.999 44。

2． 3 原料油芳烃含量检测

选取不同批次蜡油或柴油原料油，用正庚烷配制成 100 μg／mL 的溶液后进行检测，测得的芳香烃含量见表 1。

由表 1 可知，蜡油和柴油中芳香烃含量存在波动，这证明由于原油采出时间不同，加工批次不同，得到的蜡油和柴油批次间芳烃含量确实存在一定的差异。 相对于蜡油，柴油的芳香组分含量相对偏低，这一分析结果与柱色谱层析结果一致。 同时根据芳香烃浓度的波动与变化，可以为判断不同批次间原料油质量的稳定性提供依据。

2． 4 精密度试验

取不同批次的蜡油或柴油的原料油，配制成一定浓度的待测液，按实验方法测定其芳香烃含量，结果见表 2。

由表 2 可知，蜡油中芳烃测定结果的相对标准偏差在 0.32%～0.98% 之间，柴油中芳烃测定结果的相对标准偏差为 0.89%～1.52%，说明该方法的精密度良好。

2． 5 回收试验

将已知浓度的原料蜡油和柴油分别回填 10 μg的芳烃标准物，进行加标回收试验，结果见表 3。

由表 3 知，蜡油中芳烃的回收率为 96.83%，柴油中芳烃的回收率为 98.97%，说明该方法准确度较高。

3 结语

采用分光光度法测定石油磺酸盐生产中原料油芳香族化合物含量。 实验发现芳香烃吸光度与芳香烃含量间存在良好的线性关系，方法的精密度良好，可靠性高。 与柱层析法相比，该法检测周期短，避免使用氯仿、甲苯等剧毒有机溶剂，可以对原料油中芳烃进行快速的检测，用于石油磺酸盐生产中的质量控制。

参 考 文 献

［1］ 关晓明，张鹏远，陈建峰 . 液相磺化法制备三次采油用石油磺酸盐［J］. 高校化学工程学报 ,2010(2):296-300.

［2］ SY／T 5119–2008 岩石中可溶有机物及原油族组分分析［S］.

［3］ 崔树宝 . 紫外分光光度法测定石油产品中芳烃含量［J］. 天津化工，2006(20): 51–52.

［4］ 王秀君，郑连义，戴俊台，等 . 双波长紫外光谱法快速测定溶剂油中单环及多环芳烃含量［J］. 河北化工，2002(3): 43–44.

［5］ 胡桂英 . 石油中重烷基苯磺酸盐的紫外光谱定量分析 ［D］ . 吉林：吉林大学，2009.

作者：付兵 1，2，刘平 2，宋琨 2，关红燕 2

（1.中国海洋大学，山东青岛 266000 ； 2. 胜利油田中胜环保有限公司，山东东营 257000）

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