ICS 75.160.20 E 31
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
NB/SH/T0741—2010
代替SH/T0741—2004
汽油中烃族组成的测定
多维气相色谱法
Standard test method for determination of hydrocarbon types composition in gasoline by multidimensional gas chromatography
2010-10-01实施
2010-05-01发布
国家能源局 发布 NB/SH/T0741---2010
前 言
本标准代替SH/T0741一2004《汽油中烃族组成测定法（多维气相色谱法）》。本标准与SH/T 0741-2004相比主要变化如下：
一拓宽了方法的适用范围和测定范围；一对含有含氧化合物的成品汽油适应性增强。可适用于含某些醚类或醇类化合物、或多种含
氧化合物的成品汽油的烃族组成的测定。附录A中对含有含氧化合物时测定结果的校正方法也作了改进。
-提出推荐使用由加权统计计算获得的相对质量校正因子数值；增加了仪器系统验证程序；方法的精密度有所变化；
本标准的附录A为规范性附录，本标准的附录B和附录C为资料性附录。 本标准由中国石油化工集团公司提出。 本标准由中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院归口。 本标准负责起草单位：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院。 本标准参加起草单位：国家油品质量监督检验中心、中国石油化工股份有限公司济南分公司
中国石油化工股份有限公司安庆分公司、中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司、中国石油化工股份有限公司上海高桥分公司、中国石油化工股份有限公司沧州分公司和扬子石化股份有限公司。
本标准主要起草人：徐广通、杨婷婷。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
SH/T0741—2004。 NB/SH/T0741--2010
汽油中烃族组成的测定
多维气相色谱法
1范围 1.1本标准规定了用多维气相色谱的方法测定成品汽油或汽油调合组分中的饱和烃、烯烃、芳烃和苯含量。 1.2本标准适用于终馏点不高于210℃的石油馏分中饱和烃、烯烃、芳烃和苯含量的测定。浓度范围适用于烯烃体积分数0.5%~70%、芳烃体积分数1%~80%和苯体积分数0.2%~10%的石油馏分或成品汽油。超出该含量范围的样品该方法也能测定，但没有给出精密度数据。对馏程符合本标准要求、由其他非常规原油如页岩或油砂加工得到的汽油产品或由非石油矿物燃料合成加工的烃类燃料本标准也同样适用，但未给出精密度数据。 1.3有些汽油样品含有醚类或醇类含氧化合物组分，也可能含有多种含氧化合物组分。醚类化合物随烯烃组分出峰，醇类化合物则随非苯芳烃组分出峰。此时应根据相关试验方法（如 SH/T0663）测得的含氧化合物的类型及含量对按本标准试验步骤测定的烃组成结果进行必要的校正。 1.4本标准不适合测定除苯外的各烃族中的单体组分含量。 1.5本标准采用国际单位制[SI]单位。 1.6本标准没有对所涉及到的所有安全问题提出建议。因此，在使用本标准前，用户必须建立适当的安全和保护措施并制订相应的管理制度。 2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T4756石油液体手工取样法（GB/T4756—1998，eqvIS03170：1988） GB/T6683石油产品试验方法精密度数据确定法（GB/T6683—1997，negISO4259：1992） GB 17930 车用汽油 SH/T0663 汽油中某些醇类和醚类测定法（气相色谱法） ASTM D6623 3火花点火式发动机燃料中单体烃测定法（高分辨气相色谱法） ASTMD6839 火花点火式发动机燃料中烃组成、苯和含氧化合物测定法（气相色谱法）
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3. 1
饱和烃saturates 链烷烃和环烷烃的总量。
3. 2
烯烃olefins 链烯烃、环烯烃和某些二烯烃的总量。 NB/SH/T0741—2010 3.3
苯benzene 最小碳数的芳烃。
3.4
非苯芳烃 non Benzenears maties 非苯芳烃包括单环展代著 芳烯烃和大于六元环的环二
3. 5
芳烃 arsmatic 芳烃为泰
5和非苯芳烃含量（3.4)之和。
3.6
N,N -双(α 氰乙基）甲酰胺（BCEF） N,N--bis(α-cyanoethyl)formamide 相色谱圆定液。
3.7
olefins trap 中用于从饱和烃和烯烃的混合物中选择性保留烯烃组分的色谱柱。 特定的温度下对烯烃组分的捕集 释放1：有良好的可逆性，因而可以重复使用。在一定温度下该（饱和烃和烯烃的混合物中选择性 深留罐轻纠分， 通过饱和烃组分；提高温度后保留的烯烃维分又释放出来。
集
1
法 理和概要
气相色谱测定汽油烃族组分和苯含的分析原理图见图1，系统及柱连接示意图见图2。
油祥品 入色谱系统后首先通过极性分离柱（BCEE柱）使脂肪烃组分和芳烃组分得到分离。 由饱
7
构成的脂肪烃组分通过烯烃捕集阱时烯烃组分被选择性保留，饱和烃组分见 则穿过烯烃捕进入 火焰离子化检测器（FID）检测！待跑和烃组分通过烯烃捕集耕后，此时芳火 芳烃组分中的苯
-
N 1
极性分离柱的柱尾，通过六通阀切换使烯烃捕集阱暂时脱离载气流路，此时 恭通过旁品 格进
检测器捡测；苯洗脱检测后，通过切撼另·个六通阀对非苯芳烃组分进行反吹，非苯芳烃组分进
深检测，待非苯芳烃检测完毕后，再次通过阀的切换使烯烃捕集耕置于载气流足 路中，在适当亲使烯烃捕集阱中捕集的烯处完全脱附并进人捡测器检测，检出的色谱峰依次为饱和烃、
T
的苯、 苯芳烧和烯烃。
山 a
汽油
极性分序书
饱和烃、经
奶用集团
反吹
-
饱和烃
烯烃
苯
非苯芳烟
气相产 分析汽油烃族组成和苯含量的原理图
-
4.2样品勿需预处理直接进样 要用参比样品确定各烃族组分的保脂时间。按确定步骤测量汽油试样中各烃族组分的色谱峰面积，采用校正的面积归一化方法定量，计算试样中各烃族组分的体积分数或质量分数。一个汽油样品的色谱分析时间约12mm。
2 NB/SH/T0741—2010
5意义和应用 5.1汽油中的烯烃、芳烃和苯含量是汽油产品标准中的重要质量指标。本标准提供了一个采用多维气相色谱技术快速测定汽油产 品店 气油调合组分中饱和烃、烯烃、芳怒和苯含量的试验方法。 5.2色谱方法影响分析结果的烟素 ，分析结果精度较高。试验步骤简单 单，分析周期较短，并有利于改善试验环境
强度、降低试验成本。
6 干扰物质 6.1样品中的商 数脂筋烃（C2以上，不含C12）)在极性柱中与苯的分离可能不完全，影响苯和芳烃组分的检 测， 因此 样品的终馏点不应超过210℃。 6.2 汽液 样品中的 迷类化合物如甲基叔丁基醚会在烯烃捕集阱中保留， 与烯 起出峰 此时得到的色谨 图中的晞 经面积分数包括醚类化合物；醇类化合物如乙醇、甲醇会在非 装芳烃的保 留时间
得到的非苯芳烃含量包括醇类化合物；可根据相关方港如SH/Tb663测定的汽油物的含量对结果进行校正， 见附录A。
范围内中醚或 6.3 油中 少量含硫、氮的化合物在烯经捕集阱中可能产生不可逆吸附，最终可能降低烯烃捕集阱
使用寿命，经多种燃料的实验表明，未发现对测定结果产生影响。 航氧剂、清净剂、抗静电剂、含铅抗爆剂和含锰抗爆剂未发现对分析结果产生影响
6. 4 6. 5 汽源 溶解的少量水不干扰测定，如存在游离水可由无水硫酸钠或滤纸过滤脱除
仪器
普仪： 色谱仪至少应包括汽化室、控温色谱柱箱、火焰离专化检测器（FID）、色谱工必须的硬件设备。这些硬件设备包括色谱柱、烯烃捕集、平衡柱、切换阀及相应的空
-
作 钻和温 置。 下列性能和参数要求的任何氢相色谱仪均可采用，仪器及分离系统的示意图见图2 7 进 统：能将约0. 1uL的汽油试样导人气相色谱仪的汽化室。微量注射器、自动进样器都
能 的 7.2 好的 7.3 离 化检测器（EID）：检测器必须满足或优升表1中的要求。
检测器气体流量控制：稳定的载气和检测器气体流速控制对获得准确、可靠、重复性非常关键。
A
表1 火焰离子化检测器性能要求
典型值 10 * ~10-12
性 能
0 噪声A
n 12
票移/（ /h) 检测限 6/(g/s)
10
线信范鼠
7.4烯烃捕集欧的混合组分通过时， 120℃~140℃。当温度弃 《该烯烃捕集阱必须定量释放所有保留的烯烃分，一般释放温度为 200℃~220℃。具体温度龈据 捕集阱的其体情况确定。
哺集阱的作用是在特定的温度下，样品中经极性柱分离出 的饱和烃和烯烃
开
量保留所有烯烃组分，通过所有饱和烃组分。一般燥经捕集时的温度为
整议调整操作条件直至更换烯烃捕集阱。
注：如发现烯烃捕集阱有烯烃 7.5平衡柱：对烃族组分无保留或吸附，只起压力平衡作用，墩保证阀切换时基线的平稳。 7.6.切换阀：按本标准规定的分析步骤进行操作，分析系统应包括两个两点位六通阀，阀的切换可以是手动也可以是自动，为保证阀切换时间的准确，建议采用自动切换阀。
3 NB/SH/T0741—2010
D
2
10
11
烯烃捕集阱；
一进样器；
5 6 1
一阀温控制箱； 10——火焰离子化检测器； 11- 记录与数据处理单元。
9-
2——汽化室； 3A、3B— 一六通切换阀； 4 极性分离柱；
平衡柱；色谱柱箱；烯烃捕集阱温控箱；
8-
图2多维气相色谱仪及分离系统示意图
7.7分析系统组件的温度控制：极性分离柱、烯烃捕集阱、切换阀都应具有独立的温度控制系统，接触样品的所有部件都应保持一定的温度以防止样品冷凝。表2列出一些组件典型的控制温度范围。一些组件要求采用等温操作，一些要求采用可重复的程序升温操作。表中所列温度只是一个典型的操作温度范围，具体使用时可以根据极性分离柱或烯烃捕集阱的具体情况进行适当调整，温度控制可以采用各种方式满足分析系统的要求。
表2系统组件的温度控制典型操作温度/℃
系统组件极性分离柱烯烃捕集阱切换阀样品管线
加热方式恒 温
100 ~ 120 125 ~210 100 ~ 160 100 ~160
程序升温30℃/min~50℃/min
恒 温恒 温
7.8阀切换驱动系统：如阀切换采用气动驱动系统，要注意供给气动系统的空气压力满足驱动的要求，以迅速实现阀的切换。 7.9载气纯化装置：为保障烯烃捕集阱的使用寿命，除气相色谱常规使用的分子筛、活性炭等净化器脱除载气中的水和烃类杂质外，须安装专门的脱氧净化器，确保载气中的氧含量在1uL/L 以下。 7.10色谱柱：极性分离柱，凡满足苯与脂肪烃的正十二烷或1－十一烯完全分离及苯与甲苯完全分离、并留有合适阀切换时间的色谱柱均可以使用。推荐采用BCEF作固定液，涂渍量25%， ChromosorbP(AW)200μm~300μm作载体，柱管材料为内衬石英的不锈钢管或内壁脱活的不锈钢管，长度5m，内径2mm。 7.11记录与数据处理单元：建议采用色谱工作站，并具有下列功能。 7.11.1可显示采集的色谱图： 7.11.2显示色谱峰的峰面积及面积百分比数据； 4 NB/SH/T0741-2010
7.11.3校正因子的计算及使用； 7.11.4具有处理噪音和鬼峰的功能； 7.11.5能进行必要的手动积分处理； 7.11.6测定结果通过色谱峰面积或面积分数、对应的相对质量校正因子和有关参数通过校正的面积归一化方法计算。 8试剂与材料 8.1标准试剂：下列化合物可以用来验证柱分离或测量检测器的响应：正戊烷、正已烷、正庚烷、异宰烷、正辛烷、正王烷、正癸烷、正十烷、正十二烷、1-戊烯、1-已烯、1－庚烯、1- 辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1十一烯、苯、甲苯、二甲苯、丙基苯、异丙基苯、三甲基苯等。试剂的纯度应使用分析纯或以上纯度的试剂。
警告：这些化合物均为易燃或有毒化合物，若摄取、吸入或通过皮肤吸收将对人体产生伤害或致命。 8.2校正样品的制备：为减少配制过程中烃组分挥发对实验结果的影响，建议按照纯物质的挥发性由低到高的次序，以质量比制备校正样品。建议先配制饱和烃、烯烃和芳烃各自的混合组分，称量的含量范围参照表3。校正样品配制时可根据测量实际样品的具体情况进行配制，使校正样品与待测试样的浓度接近，表4列出一组典型校正样品的配制比例。
表3校正样品中各烃族组分的配制含量
芳烃
饱和烃
烯烃
化合物 质量分数 体积分数 化合物 质量分数 体积分数 化合物 质量分数 体积分数
% 32 27 23 9 5 , 3. 2
名称正戊烷正已烷正庚烷异辛烷正辛烷正壬烷正癸烷正十一烷合计
% 19 23 17 17 11 7 4 2 100
% 20 1-戊烯 24 1-已烯 26 17
名称
名称甲苯二甲苯乙基苯异丙基苯 28
% 30
% 32 30 10 28
% 32 30 10
1-庚烯 1-辛烯
23 10 6 3
16 10 1-王烯
1-癸烯 1-十一烯 2
7 4 2 100
100
100
100
100
注：表中的体积和质量分数间并非完全一致的对应关系，建议按表中所列的体积分数量取。
表4典型校正样品的配制
非苯芳烃
饱和烃质量
烯烃
苯质量 体积
序号
体积
体积
质量
.体积
质量
分数/% 分数/% 分数/% 分数/% 分数/% 分数/% 分数/% 分数/% 44.7
49. 0 42. 0 40.0 40.0 40. 0 38.0
13.7 23. 0 27. 8 32.9 38. 0 43. 1
15. 0 25. 0 30.0 35. 0 40.0 45. 0
'1. 17 1. 00 1. 18
1 2 3 4 5 6 注：表中的体积和质量分数间并非完全一致的对应关系，建议按表中所列的体积分数量取，然后进行准确的
40. 5 37. 3 33. 4 27. 9 22.2 18.8
35.0 32. 0 28.5 23. 5 18.5 15. 5
38. 6 37. 0 37.4 37.9 36.3
1. 00
1. 78 1. 50 1. 80
1.50
1. 82 1. 50 1. 84
1. 50
称量，以得到精确的质量分数。
3 NB/SH/T0741—2010 8.3压缩空气：助燃气，纯度不小于99.9%。
警告：高压气体，注意安全。 8.4氢气：燃气，纯度不小于吨.9%
C
警告：高压气体，极易燃。
8.5空气和氢气都需要净化?便两众 筛、活性炭净化器脱除气体中的永和烃类物质。 8.6载气：高纯氮气或气 按弄.9条要求净化。 8.7样品瓶： 使 面有 或螺旋扣盖、且盖中衬有外层为聚四氮乙烯面的橡胶密封垫的玻璃小瓶。 8.8质量控刷 样品： 用于常规监测色谱系统和分离系统的可靠性， 蓝测烯烃捕集阱的捕集能力，通过对 质量控制 样品的分析验证测定的结果是否在方法的精度范围之内。质量 控制检查样品应由 测试样近的烃类化合物配制或购买得到：质量控制检套样串要采 用安培瓶封装后在低温下储存 并在储存期间保持不变，表4的校正样品可以作为质量控制检查样品使用。 9 仪鑫系 的建立和准备 9. 1 析 统的集成（色谱仪及独立的摄控元件）见图2，如采用商品化系统， 案装、定位和系统优 化虹以 生产厂联系。 9. 2
的杂质将可能对色谱柱和烯烃捕集阱的性能产生不利影响，因此必须按7.9条要求安净化系统以保证系统的正常运行。 际样品、质量控制检套样品或参比样品检验极性柱对脂肪和芳烃的分离效果及莱和
2
装 9. L
装芳经 分的出峰时间 以此确定第次和第次阀的切换时间、通过参比样品或实际样品实验
集阱的温度直 满足烯烃和醚类化合物的捕集要求。典型的免谱操作条件见表5。
表5典型色谱操作条件
操 作条件
典 型参数
℃
220 110 120 ~ 140 200~220 25 ~30
分离 空温/℃
海 /℃ 文温 /90 套量/m min)
3
R
载 L 检测 气体流 (mL/min) 空氢进样量阀切换驱 数压力/kPa
300 ~350 25 ~30 0. y 200 300
6
10 系统验证和标 10.1 仪器系统市集和不过烯烃捕集烘俩淘购 冰较两次试验的非苯芳烃测量的峰面积值如果系统正常，两次试验的非苯芳烃测量值之差不应亦法的重复性要求，否则应检查仪器系统的管路连接、六通阀和载气纯度等是否存在问题。 10.2烯烃捕集阱的性能检验：烯经捕集阱是该试验方法分析系统中最关键的部件，如烯烃捕集阱失效或达不到性能要求将直接影响分析结果。可采用表4中烯烃含量较高的参比样品或烯烃含量高的实际样品来检验烯烃捕集阱的性能。在确定的试验条件下，烯烃捕集阱应通过所有的饱和烃组 6
个校正样品或一个普通汽油样品作为测试样品，进行过烯烃捕