摘 要：通過氣相色譜軟件中的保留時間鎖定程序，對原油中C1-C9共81種輕烴組分進行定性分析， 不用再依賴色譜系統、柱長或檢測器，在不同的儀器、不同長度同一類型的色譜柱、同一方法條件下可以實現快速、自動、準確定性。

　　關鍵詞：氣相色譜;保留時間鎖定程序;輕烴定性

　　輕烴定性分析是氣相色譜分析技術中的一種。主要分析原油中C1-C9的烷烴、環烷烴、芳香烴共81種單 體烴，蘊含著豐富的地質地球化學信息。可以根據其組分特征判斷成熟度大小、劃分天然氣類型、進行油氣 源對比、分析油氣運移方向等等[1]。但是，目前輕烴分析有以下兩個缺點：① 組分較多，定性時間長;② 如果需要使用多臺氣相色譜儀進行輕烴分析時，由于儀器 之間存在著很多的差異，比如儀器設備的不同、色譜柱長度的不同、檢測器的不同，都會導致相同組分在不同 儀器上保留時間差異較大，無法實現自動、準確定性。 因此，輕烴組分如何快速、自動、準確定性成為了輕烴 定性分析中的關鍵[2]。

　　本文通過對Agilent7890A氣相色譜儀工作站中保 留時間鎖定程序(RTL)的應用開發，在保證相同方法 的前提下，應用這一程序做輕烴定性分析時可以實現： ① 同一臺儀器，做不同樣品時，能夠快速、自動、準確定 性分析;② 不同儀器之間、同一類型長度不同的色譜柱 之間的保留時間能夠精確匹配，色譜峰與標樣峰的保 留時間誤差保證在0.04min以內，能夠快速、自動、準確 定性分析。

　　1 實驗部分

　　1.1 儀器及使用器材 兩臺Agilent 7890A氣相色譜儀。 兩根同一類型 DB-Petro色譜柱，長度分別為 50m 和49m。 一瓶2，2-二甲基丁烷標樣。

　　1.2 實驗條件

　　設定進樣口初始壓力為 24psi，采用恒壓進樣模式 進樣，進樣口溫度300℃，分流比50∶1，載氣流速(N2)設 定在 18~24cm/s，色譜柱先以 35℃ 的初始溫度恒溫 5min，再以2℃/min的升溫速率升到180℃，恒溫到正壬 烷 流 出 ，FID 檢 測 器 溫 度 220℃ ，尾 吹 氣(N2)流 量 35mL/min，氫氣流量40mL/min，空氣流量400mL/min。 2 實驗步驟 2.1 保留時間鎖定程序的建立 保留時間鎖定是色譜定性測定的基礎。多數色譜 峰的鑒定是通過將未知峰的保留時間和已知標準峰的 保留時間進行比較而實現的。

　　通過保留時間鎖定程序 鎖定單個峰的保留時間，由于其余待測組分與標樣的 相對保留值是固定的，進而鎖定住所有峰的保留時間， 實現快速、自動、準確定性。保留時間鎖定是通過調整 進樣壓力，達到所期望的保留時間的匹配。 首先須建立保留時間與壓力的校正關系。

　　本文選 用 2,2-二甲基丁烷作為標準樣品,進行 5 次校準實 驗。這5次實驗在不同的壓力下進行，其余實驗條件均 保持不變。先設定一初始壓力值 24psi，再根據初始壓 力值的±10%、±20%分別進行實驗，每次實驗都要測定 2,2-二甲基丁烷的保留時間，得到五組進 樣口壓力和保留時間的數據，將數據輸入到氣相色譜 軟件中，生成進樣口壓力和保留時間的擬合曲線，將擬合曲線保存到該方法中[3]。

　　2.2 (重新)鎖定當前方法程序的應用 隨著時間的推移，色譜柱的固定相會產生流失，如 果再以 24psi的壓力進樣，實際的保留時間就會產生漂移，無法與方法中的保留時間一一對應，這時就要用到 (重新)鎖定當前方法程序。

　　首先測定2,2-二甲基丁烷標樣，以24psi的壓力進 樣，記錄實際保留時間，與表2中24psi對應的保留時間 7.804min 進行比較，如果誤差超過 0.04min，(重新)鎖 定當前方法，輸入實際保留時間和使用的壓力， 計算新的壓力，在新的壓力條件下，測定2,2-二甲基丁 烷 標 樣 ，記 錄 新 的 保 留 時 間 ，再 與 初 始 保 留 時 間 7.804min 進行對比，如果誤差小于 0.04min，就實現了 保留時間鎖定，可以注入實際樣品，進行自動定性分 析;如果誤差大于0.04min，需重復上述實驗，直至誤差 達到范圍之內。

　　2.3 保留時間鎖定程序的應用 下面分別進行兩組實驗。實驗一是在同一臺儀器、同一方法、同一色譜柱條件下，分別進行常規分析 和保留時間鎖定程序分析，比較兩者之間分析的準確 率和分析時間;實驗二是在不同儀器、同一方法、同一 類型但長度不同的色譜柱條件下，進行保留時間鎖定 程序分析，計算分析的準確率，并記錄分析時間。

　　2.3.1 實驗一 常規分析：某一樣品實驗間隔較長，用的是同一臺 儀器、同一根 50m 長的 DB-Petro 色譜柱、同一方法。 在色譜圖中會發現，由于固定相的流失，每一個峰都產 生了漂移，自動定性準確率為 0，需要重新手動定性。 先對照標準譜圖刪除雜峰，再對照標準譜圖重新建立 校正表，輸入每一個化合物名稱和含量(ng/μL)，最終 這塊樣品定性分析用時9min8s。 應用保留時間鎖定程序分析：只需自動定性，要比 手動定性方便快捷很多,系統會根據方法中保存的校 正表自動標注每個峰的保留時間,只需刪除雜峰即可， 應用保留時間鎖定程序就可實現自動定性。

　　同樣一塊 樣品，自動定性69個色譜峰只出現2處錯誤峰，正確率 97.1%，定性分析用時3min16s。 在同一臺儀器，同一色譜柱、同一方法條件下，又 分析了五塊不同的樣品，總共分析 360個色譜峰，平均 分析準確率為96.7%，平均分析時間2min40s。 證明：與常規分析相比，應用保留時間鎖定程序不論分析同一樣品還是不同樣品，都提高了樣品分析的 準確率，也大大縮短了分析時間。

　　2.3.2 實驗二

　　在另一臺氣相色譜儀上，將上一臺儀器建立的方 法導入這臺儀器中，裝入另一根同一類型 49m 長的 DB-Petro色譜柱。在同一方法下，應用保留時間鎖定 程序，分析與實驗一相同的五塊樣品。總共分析360個 色譜峰，平均分析準確率為 98.3%，平均分析時間 1min43s。 證明:即使在不同儀器、不同長度同一類型色譜柱、同一方法條件下，應用保留時間鎖定程序依然能夠提 高樣品分析的準確率，大大縮短分析時間。

　　環境論文投稿期刊：《中國環境監測》雜志是由中華人民共和國環境保護部主管，中國環境監測總站主辦的我國環境監測領域中央級科技期刊。本刊為全國中文核心期刊、中國科技核心期刊、獲部級優秀科技期刊一等獎,同時是中國核心期刊(遴選)數據庫和中國學術期刊綜合評價數據庫統計源期刊。

　　3 結論

　　應用保留時間鎖定程序做輕烴定性分析時，既能 大大縮短輕烴定性分析的時間，提高工作效率;又能充 分保證輕烴定性分析的準確率，更真實地反映出參數 的地質意義;另外也不用再依賴色譜系統、柱長或檢測 器，在不同的儀器、不同長度同一類型的色譜柱、同一 方法條件下也可實現快速、自動、準確定性，有廣闊的應用前景。

　　參考文獻：

　　[1] 張彩明,許錦,蔣啟貴,張渠.在線富集—氣相色譜法分析天然 氣中痕量輕烴[J].巖礦測試，2013(2)：290-295.

　　[2] 邱紅.輕烴組分自動定性方法研究[J].油氣田地面工程， 2008，27(7).

　　[3] 胡冠九,劉建林,張景明.利用保留時間鎖定軟件對水中揮發 性有機物進行氣相色譜測定[J].中國環境監測，2002，18(2)： 53-54.

　　作者：姜 革*