解鎖可持續(xù)航空燃料組分密碼，開啟綠色航空新時(shí)代
發(fā)布時(shí)間:2025-10-15 閱讀次數(shù)：159次
引言
近日，七部門聯(lián)合印發(fā)《石化化工行業(yè)穩(wěn)增長(zhǎng)工作方案（2025—2026年）》，其中綠色化轉(zhuǎn)型是重要目標(biāo)，航空燃料的低碳化已是國際關(guān)注的熱點(diǎn)，可持續(xù)航空燃料（SAF）由廢棄食用油、廢紙和甘蔗等生產(chǎn)，與傳統(tǒng)航煤相比可減少85%的碳排放，并受到廣泛關(guān)注。 中國廢棄餐油的潛在儲(chǔ)備量超過1200萬噸，按照75%的SAF出品率，可支撐近1000萬噸的SAF供應(yīng)量，變廢為寶，在實(shí)現(xiàn)SAF等高價(jià)值場(chǎng)景經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)推動(dòng)綠色化轉(zhuǎn)型。
什么是SAF？
可持續(xù)航空燃料（SAF）是清潔航空燃料，原料多為餐廚廢油、農(nóng)林廢棄物等可再生或廢棄物資源，符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。它能直接兼容現(xiàn)有飛機(jī)和加油設(shè)施，可減少 80% 以上 lifecycle 二氧化碳排放，是航空業(yè)減碳的關(guān)鍵方向。
SAF分析的痛點(diǎn)
SAF的燃燒性能等物理性質(zhì)高度依賴于其化學(xué)組成，因此組成分析尤為關(guān)鍵。然而，SAF是復(fù)雜碳?xì)浠衔锘旌衔?，單一色譜柱難以實(shí)現(xiàn)完全分離。全二維氣相色譜（GC×GC）結(jié)合兩種不同極性色譜柱，顯著提升分離能力，是分析SAF復(fù)雜組成的有效手段。
島津方案的特點(diǎn)
◆ 所得色譜圖為二維圖像，通過比較色譜圖可對(duì)SAF進(jìn)行質(zhì)量控制檢驗(yàn)。
◆ 可通過更改色譜柱組合，實(shí)現(xiàn)樣品成分分離特性的自定義。
◆ 利用FASST（快速自動(dòng)掃描/SIM型）可以同時(shí)進(jìn)行SAF成分分析和抗氧化劑定量分析。
島津全二維色譜-質(zhì)譜技術(shù)破局SAF分析難題
01系統(tǒng)配置
如表1所示，在此分析中使用了Zoex 公司的ZX1調(diào)制器。其特點(diǎn)是使用液氮進(jìn)行熱調(diào)節(jié)，可使樣品（包括低沸點(diǎn)化合物）達(dá)到尖峰。
表1 系統(tǒng)配置
02 SAF 2D圖像比較（低極性→中極性）
對(duì)三種不同的樣品（A、B和C）進(jìn)行了分析。分析條件見表2，所得二維圖像見圖1。使用低極性色譜柱DB-5MS作為第一柱，中極性色譜柱BPX-50作為第二柱。在這種柱組合中，橫軸表示沸點(diǎn)，縱軸對(duì)應(yīng)極性。與樣品B相比，樣品A含有較少的芳香族化合物和環(huán)烷烴。樣品C僅含有低沸點(diǎn)鏈烷烴和環(huán)烷烴。因此，通過比較二維圖像，可以直觀地了解化合物分布，并將其用于SAF的質(zhì)量控制。
圖1 SAF樣品分析的TIC二維圖（低極性→中極性）
表2 SAF分析條件（低極性→中極性）
03 SAF 2D圖像比較（中極性→非極性）
對(duì)于含有大量鏈烷烴和環(huán)烷烴的SAF中，使用中極性色譜柱（SH-17）作為第一柱、非極性色譜柱（SH-1）作為第二柱，可有效改善其分離。在這種情況下，所得分布與前文所述以低極性和中極性色譜柱組合測(cè)得的分布不同，較低極性化合物的分布位置相對(duì)較高。二維圖像示例如圖2所示，可以看出鏈烷烴和環(huán)烷烴分離的保留時(shí)間范圍較寬。SAF分析條件分別見表3。
圖2 SAF樣品分析的TIC二維圖（中極性→非極性）
表3 SAF分析條件（低極性→中極性）
結(jié)束語
島津全二維色譜-質(zhì)譜技術(shù)憑借獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，清晰呈現(xiàn)組分信息，為SAF 質(zhì)量控制提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)通過島津FASST（快速自動(dòng)掃描/SIM型）技術(shù)，同時(shí)進(jìn)行SAF的成分分析，并可拓展SAF中抗氧化劑的定量分析，大大提高儀器的利用率。在化工行業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型征程中，島津以卓越技術(shù)持續(xù)領(lǐng)航，為可持續(xù)發(fā)展注入澎湃動(dòng)力。
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