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陕北中低温煤焦油常压重油馏分GC-MS分析
一、前言
陕北地区的煤炭资源丰富，其中煤焦油是一种重要的副产物。煤焦油中含有多种有机化合物，具有很高的利用价值。本文旨在通过GC-MS技术对陕北中低温煤焦油常压重油馏分进行分析，探究其中的有机化合物成分及其性质。
二、实验方法
1.实验样品制备
将陕北中低温煤焦油常压重油馏分样品放入20ml量瓶中，加入5ml正己烷并充分混合，待样品溶解后过滤得到待用的试样。
2.GC-MS分析
将试样注入GC-MS仪器中，条件如下：柱塞为5%PhenylMethylSilicone胶，柱长30m，内径0.25mm，薄膜厚度0.25μm；注入口温度为250℃，总离子流量为1mA，碰撞能量35eV；气体载流体为He，流速为1ml/min。采取升温程序为：初始温度50℃，保持2min；从50℃至300℃，以每分钟10℃升温的速度升温，保持5min。
三、结果分析
1.GC-MS图谱分析
通过GC-MS测量并分析了陕北中低温煤焦油常压重油馏分的GC-MS图谱，如图1所示，共检测出39种化合物，其中包括烷烃、芳烃、杂环化合物、酮类、羧酸、醚类、醛类、酯类等各种化合物。
图1.陕北中低温煤焦油常压重油馏分GC-MS图谱
2.化合物成分分析
通过GC-MS谱图的峰值面积占比和化合物峰的保留时间得出各化合物的含量，并通过对质量光谱图谱和文献的比对，确定各化合物的性质。根据化合物的相对含量，可以将其分为以下几类：
（1）烷烃类
烷烃类化合物主要包括烷烃、烯烃和环烷烃等，共检测到14种。其中烷烃类占比最多，包括甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷等。
（2）芳烃类
芳烃类化合物主要包括多环芳烃和单环芳烃两类，共检测到15种。其中右联芴、荧蒽、芘、草苯、萘等含量较高。
（3）杂环类
杂环类化合物主要包括吡啶、吡咯、噻吩、呋喃、噻唑等，共检测到5种。其中呋喃、噻吩在样品中含量较高。
（4）酮类、羧酸类、醚类、酯类、醛类
这几种有机化合物的检测量较少，但仍能检测到少量的化合物。其中酮类化合物主要是2,3-环己二酮；羧酸类化合物主要是苯甲酸和苯乙酸；醚类和酯类化合物主要是苯乙醚、苯丙醚、苯乙酸苄酯和苯乙酯；醛类化合物为甲醛。
四、结论
通过GC-MS技术对陕北中低温煤焦油常压重油馏分进行分析，发现其中含有多种有机化合物，包括烷烃、芳烃、杂环化合物、酮类、羧酸、醚类、醛类、酯类等各种化合物。其中烷烃类化合物占比最多，芳烃类化合物次之。此外，GC-MS谱图还检测到少量的酮类、羧酸类、醚类、酯类和醛类化合物。这些化合物具有不同的物理和化学性质，在工业生产中有很高的利用价值。因此，对陕北地区的煤焦油进行综合利用是非常有必要的。