3.1 Сущность методов А и Б заключается в хроматографическом разделении бензина на капиллярной колонке с неполярной неподвижной фазой с последующей регистрацией углеводородов пламенно-ионизационным детектором и автоматизированной обработкой полученной информации с помощью программного обеспечения.
Представительный образец бензина вводят в газовый хроматограф, оснащенный капиллярной колонкой, содержащей в качестве твердой фазы метилсилоксан, нанесенный на стенки кварцевой капиллярной колонки.
Под действием газа-носителя - гелия образец проходит через колонку, в которой его компоненты разделяются. Компоненты регистрируются пламенно-ионизационным детектором при их элюировании из колонки. Сигнал детектора обрабатывается системой электронного накопления данных или интегрирующим компьютером.
Каждый получаемый пик идентифицируют путем сравнения его индекса удерживания по таблице 1 или визуально путем сравнения со стандартными хроматограммами (рисунки 1-3).
Таблица 1 - Типичные характеристики удерживания компонентов нафты
Соединение | Время удержи- | Исправ- | Индекс удержи- | Линейный индекс удержи- |
Метан | 3,57 | 0,00 | 100,0 | - |
Этан | 3,65 | 0,08 | 200,0 | - |
Пропан | 3,84 | 0,27 | 300,0 | - |
Изобутан | 4,14 | 0,57 | 367,3 | - |
н-Бутан | 4,39 | 0,82 | 400,0 | - |
2,2-Диметилпропан | 4,53 | 0,96 | 415,5 | - |
Изопентан | 5,33 | 1,76 | 475,0 | - |
н-Пентан | 5,84 | 2,27 | 500,0 | - |
2,2-Диметилбутан | 6,81 | 3,24 | 536,2 | - |
Циклопентан | 7,83 | 4,26 | 564,1 | - |
2,3-Диметилбутан | 7,89 | 4,32 | 565,5 | - |
2-Метилпентан | 8,06 | 4,49 | 569,5 | - |
3-Метилпентан | 8,72 | 5,15 | 583,4 | - |
н-Гексан | 9,63 | 6,06 | 600,0 | - |
2,2-Диметилпентан | 11,22 | 7,65 | 624,2 | - |
Метилциклопентан | 11,39 | 7,82 | 626,5 | - |
2,4-Диметилпентан | 11,68 | 8,11 | 630,3 | - |
2,2,3-Триметилбутан | 12,09 | 8,52 | 635,4 | - |
Бензол | 13,29 | 9,72 | 649,1 | - |
3,3-Диметилпентан | 13,84 | 10,27 | 654,8 | - |
Циклогексан | 14,19 | 10,62 | 658,3 | - |
2-Метилгексан | 15,20 | 11,63 | 667,8 | - |
2,3-Диметилпентан | 15,35 | 11,78 | 669,1 | - |
1,1-Диметилциклопентан | 15,61 | 12,04 | 671,4 | - |
цис-1,3-Диметилциклопентан | 16,88 | 13,31 | 681,8 | - |
транс-1,3-Диметилциклопентан | 17,22 | 13,65 | 684,4 | - |
3-Этилпентан | 17,44 | 13,87 | 686,1 | - |
транс-1,2-Диметилциклопентан | 17,57 | 14,00 | 687,0 | - |
2,2,4-Триметилпентан | 17,80 | 14,23 | 688,7 | - |
н-Гептан | 19,43 | 15,86 | 700,0 | - |
Метилциклогексан+цис-1,2-Диметилциклопентан | 22,53 | 18,96 | 718,6 | - |
1,1,3-Триметилциклопентан+2,2-Диметилгексан | 23,05 | 19,48 | 721,4 | - |
Этилциклопентан | 24,59 | 21,02 | 729,3 | - |
2,5-Диметилгексан+2,2,3-Триметилпентан | 25,12 | 21,55 | 731,9 | - |
2,4-Диметилгексан | 25,47 | 21,90 | 733,5 | - |
1, транс-2, цис-4-Триметилциклопентан | 26,43 | 22,86 | 738,0 | - |
3,3-Диметилгексан | 26,79 | 23,22 | 739,6 | - |
1, транс-2, цис-3-Триметилциклопентан | 28,01 | 24,44 | 744,9 | - |
2,3,4-Триметилпентан | 28,70 | 25,13 | 747,8 | - |
Толуол+2,3,3-Триметилпентан | 29,49 | 25,92 | 751,1 | 730,2 |
1,1,2-Триметилциклопентан | 31,21 | 27,64 | - | 741,7 |
2,3-Диметилгексан | 31,49 | 27,92 | - | 743,6 |
2-Метил-3-Этилпентан | 31,69 | 28,12 | - | 744,9 |
2-Метилгептан | 33,06 | 29,49 | - | 751,4 |
4-Метилпентан+3-Метил-3-этилпентан | 33,34 | 29,77 | - | 756,0 |
3,4-Диметилгексан | 33,49 | 29,92 | - | 757,0 |
1, цис-2, транс-4-Триметилциклопентан+1, цис-2, цис-4-Триме- тилциклопентан | 33,73 | 30,16 | - | 758,6 |
цис-1,3-Диметилциклогексан | 34,45 | 30,88 | - | 763,4 |
3-Метилгептан+1, цис-2, транс-3-Триметилциклопентан | 34,64 | 31,07 | - | 764,7 |
3-Этилгексан +транс-1,4-Диметилциклогексан | 34,83 | 31,26 | - | 766,0 |
1,1 -Диметилциклогексан | 35,81 | 32,24 | - | 772,5 |
2,2,5-Триметилгексан+транс-1,3-Этилметилциклопентан | 36,75 | 33,18 | - | 778,8 |
цис-1,3-Этилметилциклопентан | 37,14 | 33,57 | - | 781,4 |
транс-1,2-Этилметилциклопентан | 37,39 | 33,82 | - | 783,1 |
2,2,4-Триметилгексан+1,1-Этилметилциклопентан | 37,68 | 34,11 | - | 785,1 |
транс-1,2-Диметилциклогексан | 38,14 | 34,57 | - | 788,1 |
1, цис-2, цис-3-Триметилциклопентан | 39,21 | 35,64 | - | 795,3 |
транс-1,3-Диметилциклогексан+цис-1,4-Диметилциклогексан | 39,54 | 35,97 | - | 797,5 |
н-Октан | 39,91 | 36,34 | - | 800,0 |
Изопропилциклопентан+2,4,4-Триметилгексан | 40,76 | 37,19 | - | 805,7 |
Неидентифицированный С9-Нафтен | 40,88 | 37,31 | - | 806,5 |
Неидентифицированный С8-Нафтен | 41,52 | 37,95 | - | 810,8 |
Неидентифицированный С9-Нафтен (Н) | 41,88 | 38,31 | - | 813,2 |
цис-1,2-Этилметилциклопентан | 42,55 | 38,98 | - | 817,7 |
2,2-Диметилгептан | 43,20 | 39,63 | - | 822,0 |
цис-1,2-Диметилциклогексан | 43,43 | 39,86 | - | 823,6 |
2,2,3-Триметилгексан+9Н | 43,76 | 40,19 | - | 825,8 |
2,4-Диметилгептан | 43,88 | 40,31 | - | 826,6 |
4,4-Диметилгептан+9Н | 44,09 | 40,52 | - | 828,0 |
Этилциклогексан+н-Пропилциклопентан | 44,36 | 40,79 | - | 829,8 |
2-Метил-4-Этилгексан | 44,74 | 41,17 | - | 832,4 |
2,6-Диметилгептан+9Н | 44,95 | 41,38 | - | 833,8 |
1,1,3-Триметилциклогексан | 45,21 | 41,64 | - | 835,5 |
Неидентифицированный С9Н | 45,56 | 41,99 | - | 837,8 |
2,5-Диметилгептан+9 Парафин (П) | 45,92 | 42,35 | - | 840,3 |
3,5-Диметилгептан+3,3-Диметилгептан+Н | 46,09 | 42,52 | - | 841,4 |
Неидентифицированный С9-Н | 46,31 | 42,74 | - | 842,9 |
Неидентифицированный С9-Н | 46,55 | 42,98 | - | 844,5 |
Этилбензол | 47,15 | 43,58 | - | 848,5 |
Неидентифицированный С9-Н | 47,37 | 43,80 | - | 850,0 |
Неидентифицированный Нафтен+2,3,4-Триметилгексан | 47,53 | 43,96 | - | 851,0 |
Неидентифицированные нафтены | 47,78 | 44,21 | - | 852,7 |
Неидентифицированные нафтен + П | 48,13 | 44,56 | - | 855,1 |
м-Ксилол | 48,49 | 44,92 | - | 857,5 |
п-Ксилол | 48,63 | 45,06 | - | 858,4 |
2,3-Диметилгептан | 48,93 | 45,36 | - | 860,4 |
3,4-Диметилгептан+ Н | 49,10 | 45,53 | - | 861,6 |
3,4-Диметилгептан | 49,29 | 45,72 | - | 862,8 |
Неидентифицированный нафтен | 49,41 | 45,84 | - | 863,6 |
4-Этилгептан+Н | 49,65 | 46,08 | - | 865,2 |
4-Метилоктан | 50,10 | 46,53 | - | 868,3 |
2-Метилоктан | 50,26 | 46,69 | - | 869,3 |
Неидентифицированный нафтен | 50,41 | 46,84 | - | 870,3 |
Неидентифицированный нафтен | 50,73 | 47,16 | - | 872,5 |
3-Этилпентан+Н | 50,96 | 47,39 | - | 874,0 |
3-Метилоктан | 51,15 | 47,58 | - | 875,3 |
Неидентифицированный нафтен | 51,35 | 47,78 | - | 876,6 |
о-Ксилол+1,1,2-Триметилциклогексан | 51,54 | 47,97 | - | 877,9 |
Неидентифицированный нафтен+2,4,6-Триметилгептан | 51,74 | 48,17 | - | 879,2 |
Неидентифицированный нафтен | 52,12 | 48,55 | - | 881,8 |
Неидентифицированный парафин | 52,24 | 48,67 | - | 882,6 |
Неидентифицированные нафтены | 52,56 | 48,99 | - | 884,7 |
Неидентифицированный нафтен | 52,85 | 49,28 | - | 886,7 |
Неидентифицированные нафтен+парафин | 53,06 | 49,49 | - | 888,1 |
Неидентифицированный нафтен | 53,26 | 49,69 | - | 889,4 |
Неидентифицированный нафтен | 53,46 | 49,89 | - | 890,8 |
Неидентифицированный нафтен | 54,02 | 50,45 | - | 894,5 |
Неидентифицированный нафтен | 54,40 | 50,83 | - | 897,1 |
н-нонан | 54,84 | 51,27 | - | 900,0 |
Неидентифицированный нафтен | 54,98 | 51,41 | - | 900,9 |
Экстраполировано для н-С (А1.1.3). Экстраполировано для н-С (А1.2.3). Стериоизомеризация. |
1 - изобутан; 2 - н-бутан; 3 - изопентан; 4 - н-пентан; 5 - 2,3-диметилбутан; 6 - 2-метилпентан; 7 - 3-метилпентан;
8 - 2,3-диметилпентан; 9 - 2,2,3-триметилбутан; 10 - 2,3-диметилпентан; 11 - 3-метилпентан;
12 - 2,2,4-триметилпентан; 13 - 2,5-диметилпентан и 2,2,3-триметилпентан; 14 - 2,4-диметилпентан;
15 - 2,3,4-триметилпентан; 16 - 2,3,3-триметилпентан; 17 - 2,3-метилгексан; 18 - 2-метилгептан;
19 - 4-метилгептан и 3,4-диметилгексан; 20 - 2,4-диметилгексан (и стереоизомеры); 21 - 3-метилгептан;
22 - 2,2,5-триметилпентан; 23 - 2,2,4-триметилпентан; 24 - 2,2,4-триметилпентан; 25 - 2,2,5-триметилпентан;
26 - 2,4-диметилгептан; 27 - 2,5-диметилгептан; 28 - 2,3,4-триметилгексан; 29 - 2,3-диметилгептан;
30 - неидентифицирован; 31 - 2,4,5-триметилгептан; 32 - неидентифицированный триметилгептан
Рисунок 1 - Хроматограмма стандартного образца алкилата
1 - пропан; 2 - изобутан; 3 - н-бутан; 4 - изопентан; 5 - н-пентан; 6 - 2,2-диметилбутан; 7 - циклопентан+2.3-диметилбутан; 8 - 2-метилпентан; 9 - 3-метилпентан; 10 - н-гексан; 11 - 2,2-диметилпентан; 12 - метилциклопентан; 13 - 2,4-диметилпентан; 14 - 2,2,3-триметилбутан; 15 - бензол; 16 - 2,3-диметилпентан; 17 - циклопентан; 18 - 2-метилгексан; 19 - 2,3-метилпентан; 20 - 1,1-диметилциклопентан; 21 - 3-метилгексан; 22 - цис-1,3-диметилциклопентан; 23 - транс-1,3-диметилциклопентан; 24 - 3-этилпентан; 25 - транс-1,2-диметилциклопентан; 26 - 2,2,4-триметилпентан; 27 - н-гептан; 28 - метилциклогексан+цис-1,2-метилциклопентан; 29 - 1,1,3-триметилциклопентан+2,2-диметилпентан; 30 - этилциклопентан; 31 - 2,5-диметилгексан+2,2,3-триметилпентан; 32 - 2,4-диметилгексан; 33 - 1,транс-2, цис-4-трициклопентан; 34 - 3,3-диметилгексан; 35 - 1,транс-2, цис-3-триметилциклопентан; 36 - 2,3,4-триметилпентан; 37 - толуол+2,2,3-триметилпентан; 38 - 1,1,2-триметилциклопентан; 39 - 2,3-диметилгексан; 40 - 2-метил-З-этилпентан; 41 - 2-метилгептан; 42 - 4-метилгептан+2-метил-3-этилпентан; 43 - 3,4-диметилгексан; 44 - цис-1,3-диметилциклогексан; 45 - 3-метил-гептан+1, цис-2, транс-3-триметилциклопентан; 46 - 3-этилпентан+транс-1,4-диметилциклогексан; 47 - 1,1-диметилгексан; 48 - транс-1,3-этилметилциклопентан+2,2,5-триметилгексан; 49 - цис-1,3-этилметилциклопентан; 50 - транс-1,2-этил-метилциклопентан; 51 - 1,1-этилметилциклопентан+2,2,4-триметилгексан; 52 - транс-1,2-диметилциклогексан; 53 - транс-1,2+цис-1,4-диметилциклогексан; 54 - н-октан; 55 - 1-пропилциклоклопентан+2,4,4-триметилгексан; 56 - С-нафтен; 57 - цис-1,2-этилметилциклопентан+2,3,5-триметилгексан; 58 - 2,2-диметилгептан; 59 - цис-1,2-диметилциклогексан; 60 - 2,4-диметилгептан; 61 - 4,4-диметилгептан + нафтены; 62 - этилциклогексан+пропилциклопентан; 63 - 2-метил-4-этилгексан; 64 - 2,3-диметилгептан+С-нафтены; 65 - 1,1,3-триметилциклогексан; 66 - 2,5-диметилгептан; 67 -1,5-диметилгептан+2,3-диметилгептан+нафтены; 68 - этилбензол; 69 - С-нафтен+С-парафин; 70 - о-ксилол; 71 - п-ксилол; 72 - 2,3-диметилгептан; 73 - 2,4-диметилгептан+нафтены; 74 - 3,4-диметилгептан; 75 - ксилол+нафтены; 76 - неидентифицированный 3-метилгексан; 77 - нафтены и парафины; 78 - н-нонан; 79 - декан; 80 - ундекан; 81 - додекан
Рисунок 2 - Хроматограмма стандартного образца нафты
1 - пропан; 2 - изобутан; 3 - н-бутан; 4 - изопентан; 5 - н-пентан; 6 - 2,2-диметилбутан; 7 - циклопентан; 8 - 2,3-диметилбутан; 9 - 2-метилпентан; 10 - 3-метилбутан; 11 - н-гексан; 12 - 2,2-диметилпентан; 13 - метилциклопентан; 14 - 2,4-диметилгексан; 15 - 2,2,3-триметилбутан; 16 - бензол; 17 - 3,3-диметилпентан; 18 - циклогексан; 19 - 2-метилгексан; 20 - 2,3-диметилгексан; 21 - 1,1-диметилциклопентан; 22 - 3-метилгексан; 23 - цис-1,2-диметилциклопентан; 24 - транс-1,2-диметилциклопентан; 25 - 3-этилпентан; 26 - транс-1,2-диметилциклопентан; 27 - н-гептан; 28 - 2,2-диметилпентан; 2,9 - этилциклопентан; 30 - 2,5-диметилгексан+2,2,3-триметилгексан; 31 - 2,4-диметилгексан; 32 - 2,3-диметилгексан; 33 - толуол; 34 - 2,3-диметилгексан; 35 - 3-метил-2-этилгексан; 36 - 3-метилгептан; 37 - 4-метилгептан+3-метил-3-этилпентан; 38 - 2,4-диметилгексан; 39 - 3-метилгептан; 40 - 3-этилгексан; 41 - транс-1,3-этилметилциклопентан+2,2,5-триметилгексан; 42 - цис-1,3-этилметилциклопентан; 43 - транс-1,2-этилциклопентан; 44 - н-октан; 45 - цис-1,2-этилметилциклопентан+2,3,5-триметилгексан; 46 - 2,2-диметилгептан; 47 - 2,4-диметилгептан; 48 - 2-метил-4-этилпентан; 49 - 2,6-диметилгептан; 50 - 2,6-диметилгептан; 51 - 3,5-диметилгептан+2,3-диметилгептан; 52 - этилбензол; 53 - м-ксилол; 54 - п-ксилол; 55 - 2,3-диметилгептан; 56 - 3,4-диметилгептан; 57 - 4-этилгептан; 58 - 4-метилоктан; 59 - 2-метилоктан; 60 - 2-этилгептан; 61 - 3-метилоктан; 62 - о-ксилол; 63 - н-нонан
Рисунок 3 - Хроматограмма стандартного образца бензина риформинга
Для метода Б идентификацию пиков компонентов (углеводородов и оксигенатов) проводят в соответствии с компьютерным программным обеспечением.
Таблицу 1 составляют на основе анализа эталонных соединений в идентичных условиях или газовой хромато-масс-спектрометрии (GC/MS) эталонных образцов в тех же самых условиях, или на основе двух способов одновременно.
3.2 Массовую концентрацию каждого углеводородного компонента определяют по нормализованной площади и коэффициентам чувствительности. Пики, проявляющиеся после н-нонана, суммируют и записывают как С.