淺談氣相色譜法測定原料碳四中含氧化合物獲獎科研報告

淺談氣相色譜法測定原料碳四中含氧化合物獲獎科研報告

【摘

要】采用GS-OxyPLOT色譜柱建立測定烷基化原料碳四及烷基化進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)，會降低催化劑性能，縮短其壽命，并會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實驗部分

1.1實驗原理

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

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（10m×0.53mm×10μm）;進樣口溫度200℃，閥箱溫度90℃，載氣（N2）流量5.0mL/min;程序升溫：柱溫50℃，保持5min，然后以10℃/min的速率升溫至230℃，保持3min;檢測器溫度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，按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，曲線使用單點校正，并強制過原點，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進樣和氣化裝置

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

2.1.2分流比設(shè)置

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

2.1.3載氣速度

載氣速度偏小會對甲醇峰和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，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定性實驗方式

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定量檢測方法

通過大連大特含氧化合物標(biāo)準(zhǔn)氣體進行檢測，采用單點校正，強制過原點，描繪不同含氧化合物量的外標(biāo)校正曲線。將對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)格按試驗步驟對標(biāo)準(zhǔn)混合氣體進行分析，6種含氧化合物的數(shù)據(jù)顯示均在0.08～0.41mL/m3內(nèi)，能有效滿足烷基化原料碳四和進料中含氧化合物的檢測需求，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

采用1.3的色譜條件分析烷基化原料碳四和進料，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)測定6次的相對標(biāo)準(zhǔn)偏