[发明专利]分离合成气制烯烃反应油相产物中不同族组分的固相萃取柱及应用方法

说明书

一种分离合成气制烯烃反应油相产物中不同族组分的固相萃取柱及其应用方法，主要解决现有分离合成气制烯烃反应油相产物中烷烃、烯烃、芳烃和含氧化合物困难的问题。该固相萃取柱由两级固相萃取柱组成，第一级固相萃取柱的固定相为硅胶，第二级固相萃取柱的固定相为负载水溶性银盐和铜盐的硅胶，固定相以硅胶为基准计算的水溶性银盐含量为3～10质量％，铜盐含量为0～5质量％。该合成气制烯烃反应油相产物中不同族组分分离的固相萃取柱及其应用方法，可用于合成气制烯烃反应油相产物中烷烃、烯烃、芳烃和含氧化合物的工业分析中。

技术领域

本发明涉及一种分离合成气制烯烃反应油相产物中不同族组分的固相萃取柱及应用方法。

背景技术

合成气制烯烃(syngas to olefins，SGTO)是以合成气(H₂+CO)为原料，在一定反应条件以及催化剂作用下制得C₂～C₄烯烃及副产部分油品的反应，属于费托合成反应的一种。该方法是将煤炭、天然气转化为基础化工原料和化学品的重要途径，也是煤炭高效洁净利用的有效方法。

80年代后期开始，国际上一些较大的石油公司开始投资研发合成气制油(GTL)相关技术和工艺。目前，南非建有3座间接液化厂，马来西亚(Shell公司)和新西兰(Mobil公司)各建有一座天然气体间接液化厂。在国内，伊泰和神华等煤炭企业均在研究实施建造基于铁基浆态床合成油技术的10万吨级规模工业装置，中石化和潞安已经完成了基于钴基固定床合成油技术的千吨级工业侧线试验。这标志着这项技术在中国进入工业化生产阶段，我国自主以煤制油的产业发展已具雏形。SGTO反应原理和GTL类似，但以追求C₂～C₄烯烃为目标产物，同时副产部分油相产物。合成气制烯烃反应油相产物的组成非常复杂，包括C₅-C₄₀的烷烃、烯烃、芳烃、含氧化合物、石蜡等，适宜于生产液体燃料、润滑油、长链α-烯烃及醇、酮类化学品。因此，对合成气制烯烃反应油相产物中族组分和单体组分进行分离测定，了解其中的族组分含量、类型和单体组成对优化合成气制烯烃反应油相产物的加工方案、提高经济效益有着重要的意义。

合成气制烯烃反应油相产物结构组成复杂，仅依靠仪器无法得到精准的族组分和单体组分信息，这就需要对其进行分离效率高且交叉组分小的预处理过程，得到不同的族组分，以消除色谱分离的重叠，然后才能针对各组分进行深入分析。刘泽龙等[“二次加工柴油中烯烃的分析”[J].分析化学，1996,24(5)：530-534]报道了采用硅胶柱将二次加工柴油样品预分离成非芳烃、芳烃和胶质三部分，再结合溴加成/场电离质谱测定非芳烃中的类型和含量。该方法操作繁琐，分析时间长。

近年来固相萃取技术在油品的预处理过程中应用广泛。利用烯烃的双键能与Ag⁺发生配合作用形成配合物，而饱和烃与Ag⁺几乎没有任何作用的原理，可以将饱和烃与烯烃分离。徐延勤等[“固相萃取-气相色谱-飞行时间质谱测定柴油中烯烃的碳数分布”[J].石油学报，2010,24(3)：431-436]将Ag⁺负载在二氧化硅上制成Ag-SiO₂固相萃取柱，用正戊烷冲洗出柴油样品中的饱和分，再用苯冲洗出芳香烃和烯烃的混合分。通过预分离得到的混合分进入气相色谱/场电离-飞行时间质谱(GC-FI/TOF MS)分析得到烯烃的类型和碳数分布信息。白雪等[催化裂化柴油和焦化柴油中烯烃类型及分布表征[J].石油炼制与化工，2011,42(11)：76-79]提出双柱固相萃取法分离催化裂化柴油和焦化柴油中的烯烃，上柱填充硅胶，下柱填充Ag-SiO₂。CN 102079987B公开了一种固相萃取将重油分离为饱和烃、芳烃和胶质的方法。这些文献没有涉及到合成气制烯烃反应油相产物族组分和单体组分的分离，更没有涉及合成气制烯烃反应油相产物中含氧化合物的分离。

发明内容

本发明所要解决的问题之一是提供一种固相萃取分离合成气制烯烃反应油相产物中的烷烃、烯烃、芳烃和含氧化合物不同族组分的固相萃取柱。