淺談氣相色譜法測(cè)定原料碳四中含氧化合物

郭立霞　李曉迎

【摘? 要】采用GS-OxyPLOT色譜柱建立測(cè)定烷基化原料碳四及烷基化進(jìn)料中微量含氧化合物的氣相色譜法，并用該方法分析含氧化合物標(biāo)準(zhǔn)混合氣體和實(shí)際樣品，考察該方法的重復(fù)性和準(zhǔn)確性。

【關(guān)鍵詞】氣相色譜法;烷基化原料碳四;含氧化合物

烷基化原料碳四及進(jìn)料主要是烷基化裝置重要的原料，可用于生產(chǎn)高辛烷值烷基化油，MTBE裝置生產(chǎn)的原料碳四及進(jìn)料中含有微量的含氧化合物如二甲醚、甲醇等，它們是烷基化過程中耗酸的主要雜質(zhì)，會(huì)降低催化劑性能，縮短其壽命，并會(huì)降低烷基化油的收率和辛烷值，因此必須嚴(yán)格控制組分中含氧化合物的含量。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)原理

使用閃蒸儀在70℃的條件下對(duì)烷基化原料及進(jìn)料進(jìn)行閃蒸氣化取樣，通過十通閥定量，在一定條件下，通過氣相色譜儀進(jìn)行分析。烷基化原料及進(jìn)料中所含的多種含氧化合物在載氣的流動(dòng)下與色譜柱的固定相結(jié)合，由于固定相對(duì)不同的物質(zhì)具有不同的分離程度，從而導(dǎo)致不同的含氧化合物在色譜柱中進(jìn)行分離，而后通過火焰離子化檢測(cè)器對(duì)組分的含量進(jìn)行檢測(cè)，并使用外標(biāo)法進(jìn)行定量分析。

1.2儀器與試劑

大慶日上LG-5型閃蒸液態(tài)烴取樣進(jìn)樣器、GC2014氣相色譜儀（島津公司）;大連大特含氧化合物混合標(biāo)準(zhǔn)氣體;烷基化進(jìn)料（洛陽分公司）

1.3色譜分析條件

島津公司GC-2014型氣相色譜儀分析條件：GS-OxyPLOT柱（10 m×0.53 mm ×10μm）;進(jìn)樣口溫度200℃，閥箱溫度90℃，載氣（N2）流量5.0mL/min;程序升溫：柱溫50 ℃，保持5 min，然后以10℃/min的速率升溫至230℃，保持3 min;檢測(cè)器溫度230℃，H2流量35mL/min，空氣流量350mL/min，尾吹氣（N2）流量30mL/min，分流比10∶1，進(jìn)樣體積2.0mL。

1.4建立色譜分析方法

通過預(yù)設(shè)的色譜儀操作平臺(tái)，按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，曲線使用單點(diǎn)校正，并強(qiáng)制過原點(diǎn)，從而得出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2結(jié)果與討論

2.1 優(yōu)化氣相色譜

2.1.1 進(jìn)樣和氣化裝置

烷基化原料碳四及進(jìn)料通常是以液態(tài)保存于鋼瓶中。本實(shí)驗(yàn)采用氣體進(jìn)樣，為避免帶液進(jìn)樣，使用80℃金屬浴汽化，錫箔球膽進(jìn)樣。

2.1.2 分流比設(shè)置

分流數(shù)值設(shè)定較小，會(huì)覆蓋含量相對(duì)較小的雜質(zhì)峰，導(dǎo)致無法對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，所以分流比例設(shè)置為10：1。

2.1.3 載氣速度

載氣速度偏小會(huì)對(duì)甲醇峰和2-丁酮峰兩者的分離度形成影響。數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)速度數(shù)值為5.0mL/min時(shí)，兩者處于完全分離狀態(tài)。

2.1.4 程序升溫設(shè)置

程序升溫步驟為：初始溫度為50℃，保持5min，然后以10℃/min速度升溫至230℃，保持3min。

2.2 定性實(shí)驗(yàn)方式

參考石家莊煉化分析含氧化合物標(biāo)準(zhǔn)氣體的出峰順序，根據(jù)標(biāo)氣中出峰的面積及峰高對(duì)其性質(zhì)定性，由圖1數(shù)據(jù)顯示，完成分離操作只需26min，各峰高分離距離比較均勻，并且尖銳，處于完全分離狀態(tài)。

2.3 定量檢測(cè)方法

通過大連大特含氧化合物標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行檢測(cè)，采用單點(diǎn)校正，強(qiáng)制過原點(diǎn)，描繪不同含氧化合物量的外標(biāo)校正曲線。將對(duì)峰面積以及含氧化合物體積濃度繪制回歸方程，見表2。

2.4 精密度和回收率

使用含氧化合物標(biāo)準(zhǔn)氣體，在1.3色譜分析條件下重復(fù)測(cè)定6次，考察定量結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性，由表3見各組分回收率在97.82%～106.01%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于4.44%，表明該方法滿足樣品定量分析的需要，精密度良好。

2.5 檢出限

嚴(yán)格按試驗(yàn)步驟對(duì)標(biāo)準(zhǔn)混合氣體進(jìn)行分析，6種含氧化合物的數(shù)據(jù)顯示均在0.08～0.41 mL/m³內(nèi)，能有效滿足烷基化原料碳四和進(jìn)料中含氧化合物的檢測(cè)需求，為保證分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和重復(fù)性，將定量限定義為檢出限的5倍。

2.6 樣品檢測(cè)

采用1.3的色譜條件分析烷基化原料碳四和進(jìn)料，由表4定量結(jié)果及圖2、圖3分析譜圖可見，試樣中較低含量的含氧化合物均得到較好分離。

3 結(jié)論

1）建立GS-OxyPLOT柱分析烷基化原料及進(jìn)料中含氧化合物分析方法，各組分的回收率為97.82%～106.01%，標(biāo)樣重復(fù)測(cè)定6次的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于4.44%，定量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

2）實(shí)際樣品的分析結(jié)果表明，該分析方法分離效果良好，檢出限滿足樣品分析要求，且方法操作簡便，是烷基化原料及進(jìn)料中含氧化合物測(cè)定的理想方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]李薇，李繼文，等.氣相色譜法測(cè)定乙烯、丙烯中的微量含氧化合物[J].石油化工，2013，（06）.