直馏柴油变色原因的分析.pdf

甘肃省化学会第二十四届年会论文集 直馏柴油变色原因的分析 杨丽，程型国，郎需进．石小英 ( 中国石油兰州润滑油研究开发中心，甘肃兰州7 3 0 0 6 0 ) 1 1 3 2 0 0 4 年8 月兰州石化公司生产的直馏柴油出现了变色的现象，对正常销售产生了一定的影 响本文通过对兰州石化公司变色和不变色直馏柴油进行的对比分析研究，找出了柴油变色的主 要原因，为生产问题的解决提供了依据 l 实验 1 ．1 样品和试剂 样品：兰州石化公司1 l 单元生产的正常直馏柴油和5 0 0 万吨／年装置生产的常二线变色直馏 柴油 试剂：正戊烷、苯、乙醚、丙酮、元水乙醇、甲醇等，均为分析纯试剂柱色谱用硅胶，6 0 ～1 0 0 目，青岛海洋化工厂出品 1 ．2 实验仪器 日本岛津公司生产的Q P S 0 5 0 A 色一质联用仪和G C 一2 0 1 0 气相色谱仪； 美国热电公司生产的I R I SA D V A N T A G E 等离子体发射光谱仪； 美国A N T E K 公司生产的9 0 0 0 型硫氮分析仪 2 结果和讨论 2 ．1 元素测定 变色直馏柴油的金属元素含量分析表明其中基本不含能引起油品变色的金属元素。

利用2 ％H z S O 一甲醇溶液和6 0 - 1 0 0 目的硅胶柱对正常和变色的柴油进行脱非烃组分的处理，处 理后的油样与原油样分别进行硫、氮及碱性氮含量的测定，测定结果如表2 所示： 衰l 非金属含量测定结果 实验现象表明：经2 ％H 2 S O ．一甲醇溶液处理后的油样颜色并无明显变化而经过硅胶柱吸附 后的油样颜色基本恢复正常从表l 的数据可以看出，无论是经溶剂处理还是柱色谱处理后的柴 油，其杂元素含量都明显降低但颜色的变化却有差异要对变色组分进行分析鉴定，首先必须将 1 1 4 甘肃省化学会第二十四届年会论文集 其从复杂的柴油中富集出来因此，本文对硅胶柱所吸附的带色组分进行了进一步分析 2 ．2 非烃组分的分析 2 ．2 ．1 柱色谱分离 表2 列出了柱色谱分离时的色带情况及各组分收率： 表2 柱色谱分离各组分收率及颜色 表2 中数据表明，如果不经过极性溶剂冲洗，柴油中的带色组分都被吸附在硅胶柱上 将脱附后色带最深的乙醚组分浓缩后分别在G C ／M S 上进行分析，其总离子流图如图l 和图 2 所示： 通过质谱分析和谱库检索，可以得出个峰的鉴定结果： 图ll l 单元直馏柴油乙醚组分的总离子流图 ● 1 ，2 一C 2 ，C 3 取代苯酚3 一链状酮类4 一环状酮类 图2 常二线变色柴油乙醚组分的总离子流图 l ，2 ，3 ，4 - Cl ，C 2 ，c 3 ，C 4 取代苯酚5 ，7 一链状酮类6 一Cl 取代萘酚 对比谱图分析结果，可以看出变色和不变色两种柴油的有色组分均以含氧化合物为主。

其 中正常直馏柴油的有色组分中只含有少量的酚和极少量的酮，而变色柴油的有色组分中酚和酮 的含量却要高出很多为了进一步得到定量结果，在同样的色谱条件下将两种进柱色谱分析后 的乙醚组分分别在G C 一2 0 1 0 气相色谱仪上进行分析，得到以下结果： 甘肃省化学会第二十四届年会论文集 表3 两种油样乙醚组分中含氧化合物的含量 二1 5 从表3 中的数据可以看出，变色柴油中含氧化合物的含量明显高于正常柴油质谱分析表明 此类含氧化合物主要是酚类和酮类物质报道，酮类物质是的产生可能是柴油原料中含有的非共 轭烯烃的氧化产物【l 】酮类物质中的一C = O 基团是个生色团，而酚类中的一O H 基团是助色团，它 们的同时存在，分子激发能会大大降低，从而促使吸收显著地向长波方向移动，导致颜色的产生 和加深 色带颜色次深的丙酮组分浓缩后的色一质联用分析结果如图3 和图4 所示：经过对谱图的分 析和谱库检索，得到以下结果： 1 一低碳数胺类 图31 1 单元直馏柴油丙酮组分的总离子流图 图4 常二线变色柴油丙酮组分的总离子流图 1 一低碳数胺类2 一c 2 甲基喹啉3 , 4 - n S l 哚类 l l 单元直馏柴油的丙酮组分中只含有少量低碳数的胺类，而常二线变色柴油的丙酮组分中 还有一些吲哚类非碱性氮化物。

这是因为非碱性氮化物结构不稳定，容易氧化【2 1 在石油醚中加 人5 0 斗g ／g 的吲哚，放置一段时间后，石油醚变成黄色因此，可以判断非碱性氮化物可能也是造 成油品变色的原因之一 3结论 ． 4 ．1 变色柴油中的含氧化合物( 酚类和酮类物质) 是柴油变色的主要原因 4 ．2 柴油中的非碱性氮化物被氧化使得柴油的颜色变深 参考 文献 【I 】祝玉杰等．石油学报( 石油加工) ，1 9 9 7 ，1 3 ( 1 ) ：9 6 【2 】有机化学．高等教育出版社，1 9 8 1 。