氣相色譜法測定汽油中醇,醚及芳烴
一摘要
SP-6600汽油分析專用儀是本公司自行設(shè)計(jì)研制一款高性能分析儀器,儀器具有穩(wěn)定流路控制,高靈敏度FID檢測器,定性定量精度高,適用測定成品汽油中中醇,醚及芳烴,是石化行業(yè)、煉油廠及質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域理想的專用氣相色譜儀,對于改進(jìn)汽油的生產(chǎn)方法和工業(yè)生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量控制具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
二.分析方案
2.1方法原理
SP-6600汽油分析儀采用高靈敏度的FID檢測器,將適當(dāng)?shù)膬?nèi)標(biāo)加到樣品中,然后將樣品導(dǎo)入裝有兩根色譜柱及一個(gè)切換閥的色譜儀中.
(1) 醇醚分析:將內(nèi)標(biāo)加入樣品中,初始狀態(tài)樣品先流入預(yù)切柱將輕烴組分放空,再將閥切換至反吹分析位置,讓含氧化物進(jìn)入分析柱,待叔戊基甲基醚流出后,再反吹重?zé)N組分。
(2) 苯和甲苯分析:將內(nèi)標(biāo)加入樣品中,初始狀態(tài)樣品先流入預(yù)切,放空比C9輕的非芳烴,在苯流出之前立即將預(yù)切柱置于反吹狀態(tài),將保留組分導(dǎo)入分析柱,苯,甲苯和內(nèi)標(biāo)按照沸點(diǎn)順序流出色譜柱進(jìn)入FID檢測器檢測,當(dāng)內(nèi)標(biāo)物流出后,立即反吹分析柱,將剩余重芳烴反吹出色譜柱進(jìn)入FID檢測器檢測,通過**次分析,可獲得苯,甲苯的含量。
(3) C8芳烴分析:將內(nèi)標(biāo)2-己酮加入樣品中,初始狀態(tài)將預(yù)切柱的反吹時(shí)間調(diào)整到小于C12的非芳烴,苯,甲苯流出后,但是乙苯流出前進(jìn)行,保留的內(nèi)標(biāo)物和C8芳烴組分導(dǎo)入分析柱,按照沸點(diǎn)順序流出色譜柱進(jìn)入FID檢測器檢測,當(dāng)鄰二甲苯流出后,立即反吹分析柱,將C9以上芳烴反吹出色譜柱進(jìn)入FID檢測器檢測,通過第二次分析,可獲得乙苯,對/間二甲苯,鄰二甲苯,C9以上重芳烴的含量,通過兩次進(jìn)樣可求得樣品中總芳烴的含量。
2.2 分析流程圖:
2.3 適用標(biāo)準(zhǔn):
GB /T 17930-2006《車用汽油》
GB/T 18351-2004《車用乙醇汽油》
SH/T 0663-1998《汽油中醇類和醚類含量測定》
SH/T 0693-2000《汽油中芳烴含量測定》
GB/T 23799-2009《車用甲醇汽油》
2.4 適用范圍:
2.4.1 適用于測定成品汽油中甲醇,乙醇,正丙醇,異丁醇,仲丁醇,正丁醇,叔戊醇,甲基叔丁醚,叔戊基甲基醚,二異丙基醚,乙二醇二甲醚等含氧化合物的分析
2.4.2 適用于測定成品車用汽油中苯,甲苯,乙苯,二甲苯,C9以上重芳烴和總芳烴的含量。
2.5 分析過程
2.5.1 醇醚分析:將內(nèi)標(biāo)乙二醇二甲基醚(DME)加入樣品中,首*入TCEP預(yù)切 柱,放空輕烴,然后在甲基叔丁基醚(MTBE)之前切換(初始到分析狀態(tài)),讓含氧化合物進(jìn)入分析柱,待叔戊基甲基醚流出后,再反吹重?zé)N組分(分析狀態(tài)到初始狀態(tài))。確定切割時(shí)間時(shí),可以用單標(biāo)(MTBE)直接尋找切割時(shí)間,實(shí)驗(yàn)證明,MTBE峰起始位置時(shí)間(不是峰頂時(shí)間)+0.5min為的切換時(shí)間。
2.5.2 甲醇汽油分析:將內(nèi)標(biāo)乙二醇二甲基醚(DME)加入樣品中,首*入TCEP預(yù)切柱,放空輕烴,然后在甲醇之前切換(初始到分析狀態(tài)),讓含氧化合物進(jìn)入分析柱,待叔戊醇流出后,再反吹重?zé)N組分(分析狀態(tài)到初始狀態(tài))。
2.5.3 苯和甲苯分析:將內(nèi)標(biāo)2-己酮加入樣品中,首*入TCEP預(yù)切柱,放空比C9輕的非芳烴,然后在苯之前切換(初始到分析狀態(tài)),讓苯,甲苯,2-己酮進(jìn)入分析柱,待2-己酮流出后,再反吹剩余組分(C8和C8以上芳烴及C10和C10以上芳烴)(分析狀態(tài)到初始狀態(tài)),實(shí)驗(yàn)證明,苯峰起始位置時(shí)間(不是峰頂時(shí)間)+0.5min為的切換時(shí)間。
2.5.4 C8芳烴分析:將內(nèi)標(biāo)2-己酮加入樣品中,首*入TCEP預(yù)切柱,放空苯,甲苯和小于C12的非芳烴,然后在乙苯流出之前切換(初始到分析狀態(tài)),讓芳烴進(jìn)入分析柱,待鄰二甲苯流出后,再反吹剩余組分(分析狀態(tài)到初始狀態(tài))(C9和C9以上芳烴)進(jìn)入FID檢測器檢測,實(shí)驗(yàn)證明,乙苯峰起始位置時(shí)間(不是峰頂時(shí)間)+0.5min為的切換時(shí)間。
注:汽油中的總芳烴分析,一個(gè)樣品分兩步驟做分析,**次分析苯和甲苯,第二次分析乙苯和鄰,間,對-二甲苯,及C9以上的苯系物。
三.分析條件
條件 項(xiàng)目 | 醇醚分析 | 甲醇汽油分析 | 芳烴分析 |
色譜柱 | 預(yù)切柱 | 預(yù)切柱 | 預(yù)切柱 |
分析柱 | 分析柱 | 分析柱 | |
載氣 | 氮?dú)?/span> | 氮?dú)?/span> | 氮?dú)?/span> |
切換樣 | 甲基叔丁基醚 | 甲醇 | 1.苯 2.乙苯 |
程升條件 | 70度(14mim)10度/min到180度 | 70度保持到叔戊醇出完,切換并且高溫烘剩余高沸點(diǎn)組分 | 70度(14mim)10度/min到180度 |
切換時(shí)間1 | 切換時(shí)間為0.4分鐘,等到叔戊基甲醚(TAME)出峰完,閥切換到初始狀態(tài) | 切換時(shí)間為1分鐘待2-己酮流出后,閥切換到初始狀態(tài) | |
切換時(shí)間11 | 乙苯流出之前切換(初始到分析狀態(tài)),讓芳烴進(jìn)入分析柱,待鄰二甲苯流出后,再反吹剩余組分(分析狀態(tài)到初始狀態(tài)) | ||
TCEP柱壓 | 0.05MP | 0.05MP | 0.05MP |
DB-1柱壓 | 0.02 MP | 0.02 MP | 0.02 MP |
柱溫 | 70度 | 70度 | 70度 |
氣化溫度 | 250度 | 250度 | 250度 |
FID溫度 | 250度 | 250度 | 250度 |
閥溫 | 70度 | 70度 | 70度 |
進(jìn)樣量(ul) | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
四.實(shí)驗(yàn)步驟
4.1 標(biāo)準(zhǔn)樣品:A.醇醚定性標(biāo)樣 B.混合醇醚校正標(biāo)樣 C醇醚內(nèi)標(biāo)標(biāo)樣
D.芳烴定性標(biāo)樣 E. 混合芳烴校正標(biāo)樣 F. 芳烴內(nèi)標(biāo)標(biāo)樣
配制標(biāo)準(zhǔn)樣品后,進(jìn)樣0.4 ul,采用保留時(shí)間定性,內(nèi)標(biāo)法定量,達(dá)到快速工業(yè)分析的要求。
4.2 汽油樣品:10ml試管加入1ml內(nèi)標(biāo),用汽油稀釋到10ml,算出內(nèi)標(biāo)百分含進(jìn)樣0.4 ul,采用保留時(shí)間定性,內(nèi)標(biāo)法定量,計(jì)算出汽油中醇醚或芳烴含量
五.典型譜圖
5.1 汽油中的醇醚標(biāo)樣譜圖:
5.2 汽油中的醇醚樣品譜圖:
5.3 汽油中苯、甲苯標(biāo)準(zhǔn)樣品圖
5.4 油中苯、甲苯樣品圖
六.儀器配置
序號 | 名稱 | 型號 | 數(shù)量 | |
1 | 氣相色譜儀 | SP-6600 | 1臺 | |
2 | 檢測器 | FID | 1個(gè) | |
3 | 色譜柱 | 預(yù)切柱TCEP,0.56m×0.38mm不銹鋼柱 | 1根 | |
分析柱DB-1(WCOT)30m×0.32mm×3μm | 1根 | |||
4 | 進(jìn)樣閥 | 十通閥(進(jìn)口) | 1個(gè) | |
5 | 標(biāo)準(zhǔn)樣品 | 醇/醚定性標(biāo)樣,混合醇/醚校正標(biāo)樣,醇/醚內(nèi)標(biāo) | 1套 | |
芳烴定性標(biāo)樣,混合芳烴校正標(biāo)樣,芳烴內(nèi)標(biāo) | 1套 | |||
6 | 氣源 | 氮?dú)怃撈?/span>(99.999%) | 1瓶 | |
氫氣發(fā)生器 | 1臺 | |||
空氣發(fā)生器 | 1臺 | |||
7 | 數(shù)據(jù)處理 | 色譜工作站 | 1套 | |
電腦,打印機(jī) | 1套 | |||
9 | 儀器附件 | 1套 | ||
七.結(jié)論
本公司生產(chǎn)制造的SP-6600汽油分析專用儀,若用60m毛細(xì)管柱,可以更好的分離汽油中醇醚芳烴及總芳烴的含量,在優(yōu)化分析條件下,進(jìn)樣量0.4ul,采用面積內(nèi)標(biāo)定量,連續(xù)測定6次相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于2%,本方法操作簡單,分析時(shí)間短,適合石化行業(yè),煉油廠及質(zhì)量監(jiān)督相關(guān)部門。