实验指导书（综合性）
实验名称：气相色谱测定原油的馏程分布 实验项目性质：综合性 所涉及课程： 计划学时：4学时
一、 实验目的
（1） 了解气相色谱测定原油馏程分布的方法及原理。 （2） 了解原油的馏程分布。
二、 实验原理
利用气相色谱法测定原油的馏程分布可获得与传统的蒸馏法相同的测定结果，通常把这种方法称为色谱模拟蒸馏。该方法可以测定原油538℃的组分作为渣油给出其含量。
色谱模拟蒸馏法是以正构烷烃混合物（其中至少有一个化合物的沸点等于或低于测试原油的初馏点，最高沸点达538℃）为标样，采用非极性固定相和程序升温技术，使标样中的各正构烷烃按沸点顺序一次从色谱柱中流出，建立沸点与保留时间的关系曲线，即校准曲线（图11.1）。然后在相同的测试条件下，将原油用CS2稀释后注入色谱柱分析，得到相应色谱图。色谱的保留时间对应于原油组分的沸点，色谱曲线下的面积与总面积之比对应于原油的流量馏出量，将各百分面积与其馏出温度关联，即可得到馏程分布，原油中沸点大于538℃的组分，由于其组成较重，不能汽化，故在原油中加入内标进行第二分析，根据两次分析结果计算出原油的馏程分布数据。
三、实验方法
1） 实验设备
色谱仪：岛津GC－14A气相色谱仪、CDMC-21色谱工作站、WH-500B模拟蒸馏软件及供气系统组成。
微型注射器：5 uL或10 uL。
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图11.1 正构烷烃沸点与保留时间关系曲线
2） 色谱分析条件
柱温：35～360℃，升温速率10℃/min； 载气：高纯氮气，流速：30ml/min； 汽化室温度：360℃； 检测器温度：360℃； 3） 试剂和材料
（1） 净化空气，高纯氢气，高纯氮气。 （2） 无水氯化钙。
（3） 标样：溶于CS2中的正构烷烃混合物，其中至少有一个化合物的沸点等于或 低于原油的初馏点，最高沸点达538℃。
（4） CS2：纯度不小于99％。
（5） 内标：C14～C17四种正构烷烃的混合物，四种烷烃的含量基本相等，浓度应保 证在检测器的线性响应范围之内。 4） 试样准备
（1）脱水。原油分析测试前须脱水。将2～3g干燥试剂（如无水氯化钙）放置在一只50ml的小瓶中，加入原油到其体积约1/2处。封紧瓶口，用力震动数分钟，静置数分钟使干燥剂沉淀，用吸管将脱水后的油层吸出准备称量和分析用。
（2）称取0.10g干燥后的原油，放置在一个小瓶中，然后加入约0.01g（约10uL）内标，用大约2ml的CS2稀释，盖紧小瓶，用力振动3min，至瓶内混合物完全溶解，该试样用作原油内标的分析。
（3）称取0.10g干燥后的原油，放置在另一个小瓶中，用大约2ml的CS2稀释，该
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试样用作不加内标的原油分析。
四、 实验步骤
（1）开载气钢瓶，调节至适当流量。 （2）开启色谱仪，设置色谱分析条件，预热。
（3）待柱箱温度、汽化室温度和监测器温度达到设定值之后，开通空气和氢气，点燃氢火焰。
（4）开启CDMC－21色谱工作站，测试程序升温基线补偿谱图，并存入色谱工作站。 操作步骤如下：①启动色谱工作站；②选择方法；③设置参数；④分析：注入试样，同时按下色谱升温开关剂色谱工作站遥控按钮，色谱柱开始分离，色谱工作站开始采集分析数据；⑤色谱柱分离结束，工作站进行谱图最后处理；⑥谱图保存。
（5）标样分析：在与测试基线相同的条件下，分析由正构烷烃混合物组成的标样，建立保留时间与沸点之间的关系，作为校准取消和校准表，并存入色谱工作站。 （6） 试样分析：在与标样相同的测试条件下，分析原油加内标和不加内标的试样，所得的色谱图扣除基线后存入色谱工作站。图11.2为典型的原油加内标和不加内标色谱图。
(7）用模拟蒸馏软件处理相关谱图。模拟蒸馏软件操作步骤： ①打开工作站，进入模拟蒸馏软件，先选择内标法。 ②调用已经存在的校准表。
③分别打开需要计算的不加内标试样谱图和加内标试样谱图。输入切片开始时间和结束时间，以及切片中内标区域的开始时间和结束时间。然后按计算切片面积按钮，分别计算两张谱图的切片面积和内标区域的切片面积。
④计算收率－沸点，可得原油馏程分布数据。 ⑤打印报告。
五、实验结果和报告要求
1） 实验结果
原油馏程分布数据及曲线 2） 实验结果精度要求
该分析方法的重复性和再现性示于表11.1中。
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图11.2 石油馏分谱图
表11.1 重复性和再现性
馏出质量百分数/％ 重复性/℃ 再现性/℃ IBP 3.7 10.6 5 4.7 14.8 10 6.9 11.3 20 6.8 15.4 30 7.6 20.4 40 9.3 24.6 50 10.6 30.3 60 11.8 25.9 70 17.6 39.2 80 24.8 38.8 85 18.8 38.8 90 20.7 44.9 渣油 2.6(WB*10) 8.1(WB*10)
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六、 思考题
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（1）原油的沸点是根据什么定的？ （2）本实验为什么要采取程序升温的方法？ （3）实验可能的误差是什么？
（4）气相色谱有哪些常规的定量方法？
实验日期：
报 告 人：
指导教师签字：
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