
溶剂油是石油炼制过程中得到的轻质馏分,广泛应用于化工、涂料、印刷、橡胶、清洗等行业。芳烃(尤其是苯系物和多环芳烃)具有较高的毒性和致癌性,其含量直接影响溶剂油的健康安全风险、环境友好性以及溶解性能。GB 1922-2022《工业用溶剂油》等标准已对各型号溶剂油的芳烃含量作出严格限量,例如低芳烃型溶剂油要求芳烃含量≤1.0%。
2.1 按溶剂油产品类型分类
6# 溶剂油(抽提溶剂油) :主要用于食品和化工行业的抽提工艺。该类产品对芳烃含量的限值非常严格,低芳烃型6#溶剂油通常要求芳烃含量≤0.1%,以确保抽提产物的纯净度和安全性。
120# 溶剂油(橡胶溶剂油) :广泛应用于橡胶工业中的溶剂和稀释剂。对芳烃含量有特定要求,因芳烃过高会影响橡胶制品的耐老化性能和安全性。
200# 溶剂油(油漆溶剂油) :主要用于涂料、油漆行业的稀释和清洗。对芳烃含量设有明确限量,以确保成膜质量和使用环境安全。
低芳烃溶剂油/脱芳烃溶剂油(D系列) :包括D30、D40、D60、D80等型号,广泛应用于精密仪器清洗和高端工业加工。要求芳烃含量极低(如≤0.1%),以最大限度降低VOC排放和毒性风险。
航空洗涤溶剂油:用于航空发动机零部件清洗,对芳烃含量、馏程和腐蚀性均有严格限制,需满足航空行业特定规范。
异构烷烃溶剂油:具有低毒、低气味、高纯度等特点,芳烃含量通常要求在0到1%之间极低水平。主要面向环保和出口型应用。
2.2 按检测层级分类
成品质量控制检测:各型号出厂前需进行馏程测试和芳烃含量等指标判定。低芳烃型产品对芳烃含量有特定的上限值(从<0.1%到<1%区间)。
研发与工艺对标检测:原料不同、催化剂性能优劣或加氢工艺的苛刻度不同,要求持续性掌握芳烃变化,以调节装置处理能力。
危化品安全监管检测:政府监督抽检和进出口贸易中进行检测,芳烃含量是严格规定项。必须在规定范围内限量,并提供CMA认证报告方可在港通关。涉油化工产品的生产企业应选择符合环保标准的产品,储存时存放在阴凉通风之地,注意防火。
3.1 芳烃总量测定
按照GB/T 11132-2008采用荧光指示剂吸附法(FIA法)测定饱和烃、烯烃和芳烃体积分数。在对混合物溶剂油产品切割、无特别高单体要求的场合,可发出总的芳烃百分比数据,作为初筛评级主要技术依据。测定浓度范围芳烃体积分数为5%~99%,烯烃体积分数为0.3%~55%,饱和烃体积分数为1%~95%。
针对混合型轻质馏分的短流程芳烃总量,也可用气相色谱多维柱切换技术(GB/T 30519-2024)或红外光谱法求取组团芳烃含量。
3.2 单体芳烃组分含量测定
苯含量测定:苯是毒性最强的单环芳烃之一,各国对其在溶剂油、重整原料及汽油受限严格。NB/SH/T 0166-2022中苯含量测定范围0.1%~10%;GB/T 30519-2024苯含量定性/定量范围0.2%~12%。
甲苯、乙苯、二甲苯测定:甲苯测定范围1%~25%,单个C芳烃组分和C8芳烃组分范围0.1%~25%(质量分数)。溶剂油单体芳烃多要按NB/SH/T 0166-2022全因子定量。
多环芳烃及稠环芳烃(PAHs)分析:高沸点溶剂油中可能含少量萘、蒽、菲、芘等多环芳烃(PAHs),其致癌风险更高,需在气质联用仪(GC-MS)上接受专项检测,检出限需低至ppb级。当使用基准物外标定量时,要求加标回收率在80%~115%以内,确认检测精度。
THF可萃芳烃总量:特殊清洗剂型产品使用Tetrahydrofuran萃取配合气相色谱分析,表征潜在烷基芳烃主溶解度。
4.1 荧光指示剂吸附法(FIA法)
依据GB/T 11132-2008(等效ASTM D1319)标准,将约0.75mL试样注入装有活化硅胶的玻璃吸附柱中,吸附柱分离段装有荧光染料混合物硅胶。进入柱顶后:向吸附柱添加醇类脱附剂,让烃类按照吸附能力的强/弱不同分为芳烃、烯烃和饱和烃区带。在紫外灯照射下,荧光染料标记区分不同的烃类(芳烃带染橘红色,烯烃带呈棕黄色,饱和烃带无色),通过测量各区带长度计算出各类烃的体积百分数。该国家标准修订中,将参照ASTM D1319-15版本进行技术升级。荧光指示剂吸附法覆盖沸点低于315℃的石油分馏物及其产品类,普遍用于出口合规判定和国家常规抽检。
4.2 气相色谱法(GC-FID)
现代化溶剂油检验已逐步采用GC-FID法。含芳烃样被送入非极性毛细管柱(DB-1或DB-5类型,覆盖60m长度),程序升温程序(常用35℃起始,升温速率3℃/min)。FID检测器对几乎所有碳氢类物质信号响应线性特征明显、稳定性好,适于在大样品量品控中测总芳烃和苯系物单体。
振荡器辅助萃取:近年来建立并推广的振荡器萃取-气相色谱分析的溶剂油芳烃含量测定方法,通过振荡器对样品进行高效、均匀的萃取前处理(使用二甲亚砜或乙腈等萃取剂),芳烃组分从油相高效转移至萃取剂相,实现选择性富集和纯化,有效去除干扰性饱和烃,提高了检测灵敏度。
4.3 多维气相色谱法(GB/T 30519-2024)
多维气相色谱技术通过多柱切换和阀路控制,准确分离并定量轻质石油馏分中各类烯烃和芳烃族组成,同时得出苯含量。该方法对硫化物、氯化物具有较好的免干扰优势,在国际检测中已发展为快速筛选的优选标准。
4.4 气相色谱-质谱联用法(GC-MS)
当分析浓度极低及基体复杂(例如含有醇、醚等含氧添加剂)的溶剂油样品时,可采用GC-MS对质谱碎片峰进行谱库匹配,准确对芳烃定性和定量。GC-MS或GC×GC-TOFMS实现了复杂油样中的痕量污染芳烃(如四氯乙烷、萘)原位定性触发。同时,还能正确定量含氧调合产物的干扰因素,完全消除正己烷、异己烷对低沸区峰位重叠效应,使结果稳定可复现,相对标准偏差(RSD)小于3.0%,加标回收率在94%~106%之间。
4.5 近红外光谱法
利用样品对近红外光吸收的谱线变化建模,建立芳烃含量与吸光度谱库的关联。采用一阶微分和多元散射校正方法预处理,建立溶剂油芳烃含量的近红外光谱分析模型,对多种类型原油溶剂油产品芳烃含量进行分析预测,预测结果与实验室色谱仪比对。近红外法快速成本低,无复杂化学前处理,适合在线监控产线调整,但需事先建立大量校准样本维护模型。
4.6 液相色谱分析(HPLC)
高效液相色谱(HPLC)结合紫外检测器可完整分离并量化样品中多环芳烃(PAHs)含量。它特别适合针对苯并芘及特定高沸点芳烃的单体评估,执行标准如ISO 13877、GB/T 37883等。样品预处理较为灵活,直接选择反相C18柱搭配梯度淋洗,检出极限低达0.1ppm。需注意HPLC的耗材和溶剂成本要比气相法高,但可靠性和一致性优异,普遍用于高要求的长链尾油检测。采用紫外检测器或二极管阵列检测器(UVD/DAD)还可做全波段吸收扫描,对未知芳烃进行初步筛选,有效排除背景干扰。
(1)液体石油产品烃类测定仪(荧光指示剂吸附法) 如A2090型、JSR3805型、SYQ-11132型等。该类仪器采用一体化立式结构,由气路系统、振荡部分、标尺刻度指示、系统照明和紫外光检测等部件组成,从硅胶填装、振荡、装样到读出试验结果一气呵成。配备紫外灯波长365nm±5nm、防紫外线辐射灯室、多套振荡器等配置,使过程安全,结果可复现。广泛应用于汽油、煤油、柴油、溶剂油和喷气燃料中饱和烃、烯烃和芳烃的精确测定。
(2)气相色谱仪(GC-FID) 气相色谱仪配置氢火焰离子化检测器(FID)、高极性或中极性毛细管柱(如HP-INNOWax、DB-624等)和高精度程序升温系统,配合水平往复式振荡器、精密移液器、具塞玻璃离心管等前处理装置。用于振荡萃取-气相色谱法批量检测芳烃组分,可满足NB/SH/T 0166-2022等标准要求。
(3)气相色谱-质谱联用仪(GC-MS) 如GCMS-QP2010Ultra型号,扫描速度达20000u/s,可采集谱图并降噪30~40%。用于ppb级芳烃定性和定量、杂质溯源分析和未知物排查。需经验丰富的色谱人员优化条件并严格维护质量操作控尘。
(4)多维气相色谱分析系统 GB/T 30519-2024标准仪器需配置多维切换阀、多柱系统和FID检测器,用于轻质馏分总族组成快速分析。该类型设备在装置快速优化和成品质量抽检中有明显优势,并能计算苯含量准确至0.02%。
(5)傅里叶变换红外光谱仪/近红外光谱仪(NIR/FTIR)如安捷伦 Cary 630 FTIR,便携近红外光谱仪Q500型等,用于在线或离线快速预测,并实现模型转移。建立专向芳烃校正样本库来监控芳烃指标的变动。还需要中红外油分测油仪FTIR M4250/L8,辅助测定范围污染物。
(6)液相色谱仪(HPLC) 主要用于分离定量多环芳烃(PAHs)含量,参考ISO 13877、GB/T 37883等执行标准。其高分离性和精确UV吸收光谱优势使得对特定持久性有机污染物(POPs)的识别更直观,是高端溶剂油出口分析的重要补充,帮助规避国外技术壁垒。






