技術文章
Technical articlesGC2020氣相色譜儀測定煤氣中苯含量
前言
氣相色譜是一種、快速、靈敏的分析裝置,在焦化廠得到越來越廣泛的應用。苯系物有毒,特別是其的低沸點物質,毒性更大。在焦化生產中,對苯系物的分析具有重要的意義。焦化行業(yè)苯系物的分析一直沿用活性炭吸附法:在煤氣取樣裝置中,接人活性炭吸收管,將吸苯后的活性炭管與蒸餾裝置連接,通人過熱蒸汽進行蒸餾。全部蒸餾時間為30~40min,根據餾出量換算粗苯含量。該方法測定時間長,不能得到苯系物的定量結果,不能滿足現代生產的要求。
采用GC2020氣相色譜儀(滕州中科譜生產)對塔前、塔后煤氣中苯含量進行分析,取得了良好效果。苯系物于低溫下濃縮在6201載體上,然后加熱解吸。經鄰苯二甲酸二壬酯(DNP)及有機皂土混合柱分離,用氫焰離子化檢測器測定。
樣品預處理
(1)采樣。煤氣樣采用100mL注射器,抽取煤氣洗3~4次,采煤氣100mL,立即用橡膠帽封口,帶回實驗室進行分析;液體采樣用微量注射器即可。
(2)標樣的改進。原用標樣是利用試劑苯配制的,吸取一定質量的試劑苯注入已知體積的廣口瓶中,將廣口瓶置于馬弗爐上加熱30min,使液體苯汽化,然后冷卻至室溫,得到20g/m 的苯標樣。由于原試劑苯是幾年前批量購進的,濃度大于99.5% ,但由于時間過長,低沸點組成(如苯)越來越低,經測定,濃度不到92% .這樣的試劑苯配制的標樣自然難以穩(wěn)定?,F用的氣體進樣器用二十幾次就漏氣,分析時為求平均值,采用多次進樣,造成每次進樣量不盡相同,結果產生波動。鑒于原用標樣存在的諸多問題,經反復試驗對標樣做出如下改進:氣體標樣改為液體標樣,由氣體進樣改為液體進樣。新標樣的配制:取用焦化廠生產的焦化苯(濃度大于99.5% ),用正辛烷做溶劑,按苯與正辛烷的體積10:27的比例混合,即可得到20g/m 的苯標樣。新標樣的保存與使用。平時將配制好的苯標樣置于冰箱中,防止苯的揮發(fā),用時提前取出直到室溫,這樣配制的標樣穩(wěn)定、重現性好、準確度高。用液體作為標樣測定結果準確,操作簡便快速,還大幅度降低了分析成本。
分析條件
由于焦化苯類產品沸程寬,組分復雜,性質相近,可以采用程序升溫色譜法來解決??紤]到固定液的分離能力以及耐高溫的要求,選用了有機皂土和DNP作為固定相。在下述條件下,25min可將樣品進行一次全分析,得到了理想的分離和定量結果。
儀器:GC2020氣相色譜儀FID+PIP;色譜柱:內徑為3mm的玻璃柱,2m長,有機皂土34:鄰苯二甲酸二壬酯:上試6201擔體(60~80目)=4.5:4.5:100;氣體流速:載氣(氮氣)為50mL/min,空氣500mL/min;
測定方法
(1)校正因子的測定。用注射器取lOmL正己烷注入清潔、干燥、帶塞的lOmL容量瓶內。用501xL注射器分別將正癸烷、苯、甲苯和乙基苯各50 依次注入到容量瓶內。用增量法分別稱出各組分的質量,稱準至0.2mg。
按照規(guī)定的試驗條件,待儀器穩(wěn)定后,往色譜儀注入上述標準樣,并記錄色譜圖。計算苯、甲苯、乙基苯的校正因子分別為1.17、1.10、1.02.由于相差甚少,我們選用歸一化法進行測定。
(2)相對保留時間的測定。用注射器取10mL正己烷注入清潔、干燥、帶塞的10mL容量瓶內。用501xL注射器分別將正壬烷、苯、正癸烷、甲苯、正十一烷、乙基苯、間、對二甲苯、鄰二甲苯各501xL依次注入到容量瓶內,混合均勻。按照規(guī)定的試驗條件,待儀器穩(wěn)定后,往色譜儀注入上述標準樣,并記錄各組分的保留時間。以正十一烷為基準,計算各組分的相對保留時間。用此相對保留時間進行定性分析。
結論
根據焦化廠2015年數據及檢測方法的改進,苯收率提高了0.04% ,檢驗成本大大降低,提高了檢測的準確性和可靠性,縮短了檢測時間,提高了焦化苯收率。