[发明专利]固相萃取柱及固相萃取分离柴油中酚类化合物的方法

说明书

一种固相萃取分离富集柴油酚类化合物的固相萃取柱，可将柴油分为酚类化合物与非酚类组分(饱和烃、芳香烃等)两部分。本发明所用的固相萃取柱固定相为硅胶和中性氧化铝的混合物，其中中性氧化铝的含量为30‑100wt％。本发明采用第一洗脱剂冲洗固相萃取柱，得到柴油中的非酚类组分(饱和烃、芳香烃等)，采用第二洗脱剂冲洗固相萃取柱，得到柴油样品中的酚类化合物。本发明主要用于柴油中酚类化合物的分离富集，可以代替传统的碱液萃等富集柴油酚类化合物的方法，具有固定相制备简单、方法处理时间短、溶剂用量少、酚类化合物组分中杂质含量低、酚类化合物回收率高的优势。

技术领域

本发明涉及油品加工领域，具体而言，是一种采用固相萃取方法分离、富集柴油样品中酚类化合物的方法。

背景技术

柴油中的非烃类组分主要是含硫、含氮、含氧等杂原子化合物，是造成柴油氧化安定性差的主要原因之一。柴油含氧化合物主要是酚类化合物。不同结构的酚类化合物对柴油氧化安定性影响差异明显，例如研究发现2,6-二叔丁基对甲酚是燃料油和润滑油的有效抗氧剂，但是对甲苯酚却能促进柴油氧化沉渣的形成[刘泽龙,等.酚类化合物对柴油安定性的影响.石油学报(石油加工)[J]，2001,17(3):16-20.]。在柴油加氢精制等二次加工工艺过程中，酚类化合物会引起催化剂中毒、氢耗增加等问题。一般可采用碱洗精制的方法对柴油进行处理，降低酚类化合物对柴油存放、加工的影响。不过，该处理过程中会产生大量的碱渣，造成环境污染。在炼油过程中，部分酚类化合物会渗透进入地下水系统，污染地下水。因此，研究柴油酚类化合物的组成，可以为研究炼油工艺过程中酚类化合物的产生机理、酚类化合物对柴油氧化安定性影响机理提供有用的分析手段，而且可以为酚类化合物脱除新工艺的开发提供分子信息支持。

由于柴油中酚类化合物含量非常低，直接进样分析时受到芳烃的干扰较大，难以实现准确定性，因此分析前对柴油进行预处理十分必要。常用的分离富集酚类化合物的方法有碱液萃取法、固相萃取法等。碱液萃取原理简单、方法开发难度低，应用广泛[史权.重油催化裂化柴油中酚类化合物的分离与鉴定.石油大学学报(自然科学版)[J],2000,24(6):18-24.]。不过碱液萃取过程会引起柴油的乳化，需要进行破乳处理，并且存在溶剂用量大、分析时间长、富集物杂质含量高等问题。固相萃取法可以克服碱液萃取的缺点，具有溶剂用量少、分析时间短等优势，不过存在方法开发难度大、处理量低、固定相制备过程复杂以及固定相的死吸附等问题[叶翠平,等.固相萃取法富集煤抽提物中的酚类化合物.太原理工大学学报[J],2010,41(5):661-665.]。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用固相萃取技术分离富集柴油样品中酚类化合物的方法，主要用于柴油中酚类化合物定性与定量过程中样品的前处理。本发明可以解决碱液萃取法分离、富集柴油中酚类化合物时组分间分离交叉严重、分析时间长、溶剂用量大等问题，并解决传统的固相萃取法固定相制备过程复杂、成本高以及固定相的死吸附问题。

为此，本发明提供一种固相萃取柱，其中，所述固相萃取柱的固定相为硅胶和中性氧化铝的混合物，其中中性氧化铝的含量为30-100wt％。

本发明经过研究，为了保证酚类化合物回收率较高，采用了与酸性氧化铝吸附性能差别较大的中性氧化铝做为填料。该固定相对含氮化合物吸附能力弱，但是对酚类化合物吸附能力较强，采用第一洗脱溶剂洗脱固相萃取柱时第一洗脱液中不存在酚类化合物，第二洗脱液中酚类化合物回收率较高。

本发明所述的固相萃取柱，其中，所述硅胶比表面积优选为400-700m²/g，孔体积优选为0.2-1mL/g，平均孔径优选为2-6nm。

本发明所述的固相萃取柱，其中，所述中性氧化铝比表面积优选为120-300m²/g，孔体积优选为0.1-0.7mL/g，平均孔径优选为3-5nm。

本发明还提供一种固相萃取分离柴油中酚类化合物的方法，包括如下步骤：

步骤一：采用第一洗脱剂润湿上述的固相萃取柱；