氟化氫汽提塔底液（C403）組成分析困擾的解決

摘 要：采用冷柱頭進樣方式，分析氟化氫汽提塔底液（C403）組成。針對分流/不分流進樣分析氟化氫汽提塔底液（C403）組成數(shù)據(jù)偏離的情況，分析原因，嘗試用冷柱頭進樣方式。經(jīng)過標(biāo)樣驗證，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性良好，具有較好的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：氣相色譜;分流/不分流;冷柱頭;氟化氫汽提塔底液

C403塔是烷基化工藝流程中不可或缺的一部分。它的任務(wù)是除去烴類中的游離氟化氫，同時也將進料物料中大約40%的苯由該塔蒸出，回到反應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)使用。塔底產(chǎn)物則去脫苯塔進一步分離。C403塔底物是大約10%的苯、80%的烷烴和10%的烷基苯。分析其組成可以監(jiān)控烷基化反應(yīng)情況，指導(dǎo)后續(xù)的工藝操作。因此，準(zhǔn)確、有效、快速的對C403塔底物組成分析顯得尤為重要。

1 出現(xiàn)問題

C403塔底物組成分析主要是利用一根弱極性毛細(xì)管柱（HP-5）對苯、烷烴和烷基苯進行有效分離[1～3]，以FID檢測器進行檢測，利用外標(biāo)法定量。見式（1）：

隨著樣品按頻率分析組成，C403塔底物中的苯含量于2016年5月中下旬開始出現(xiàn)偏離。見圖1：

用苯含量為10%的標(biāo)樣對比驗證，儀器出現(xiàn)了較大偏差。對此，將C403塔底物組成轉(zhuǎn)移至另一臺氣相色譜分析，數(shù)據(jù)恢復(fù)平穩(wěn)。經(jīng)過一年時間左右，第二臺GC分析C403組成苯含量出現(xiàn)了和第一臺GC同樣的問題。見圖2：

2 解決問題

作為氟化氫汽提塔底液，其可能含有少量的氟化氫。因為氫氟酸可以用于雕刻玻璃（二氧化硅），所以猜測是C403塔底物中的氫氟酸在進入氣化室后，對玻璃襯管進行了腐蝕。式（2）為方程式：

由于長年累月的進樣和腐蝕，玻璃襯管內(nèi)壁被腐蝕越來越嚴(yán)重;同時C403組成沸點差距很大，對襯管要求比較高，因此影響了其組成分析的結(jié)果。

分析C403塔底物組成的是一臺島津GC2010plus，采用分流進樣方式，見圖3：

根據(jù)這一情況，考慮將C403塔底物直接注入毛細(xì)管柱頭，這樣就避免了產(chǎn)品中微量的氫氟酸對玻璃的腐蝕。在質(zhì)管分析室氣相色譜中安捷倫7890A的冷柱頭進樣[3～4]就滿足了這一要求。所謂冷往頭進樣是在無隔墊、無樣品分流、無閃蒸加熱汽化即“三無”的條件下，將樣品直接進到色譜柱柱頭上的一種進樣技術(shù)。進樣時，樣品不經(jīng)過玻璃襯管，直接由進樣針快速注入毛細(xì)管柱頭。這樣就避免了樣品中由于氟化氫腐蝕玻璃對分析結(jié)果的影響。其結(jié)構(gòu)見圖4：

2017年8月開始，C403塔底物組成分析轉(zhuǎn)移至安捷倫7890A完成。經(jīng)過標(biāo)樣比對，到目前為止，沒有出現(xiàn)苯含量逐漸偏大情況。圖5和圖6分別是2017年8月至今，每個月標(biāo)樣苯峰面積百分含量統(tǒng)計圖和最近兩個月C403中苯含量統(tǒng)計圖：

3 結(jié)論

冷柱頭進樣解決了C403塔底物中酸性成分對玻璃襯管的腐蝕對分析結(jié)果的影響。其缺點是長期的進樣，柱頭易污染和腐蝕，影響柱效。對汽提塔低液（C403）組成分析方法的優(yōu)化和改進，是今后在工作中遇到困惑和不解時，應(yīng)該保持的態(tài)度。

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作者簡介：唐瓊（1985-），女，江蘇無錫人，質(zhì)量管理工程師，從事分析檢驗和體系相關(guān)工作。