专利名称：用毛细管气相色谱法测定焦化贫富油中苯类化合物的方法
技术领域：
本发明涉及焦化行业贫、富油中苯类化合物的测定方法。
背景技术：
目前，焦炉煤气回收粗苯通常采用洗油吸收粗苯法，而洗油是从煤焦油提取的化工产品之一，由70多种有机化合物组成。洗油吸收粗苯工艺包括洗油吸苯和富油脱苯两道工序。洗油吸苯是用洗油洗涤煤气吸收苯族烃，吸收了苯族烃的洗油称为富油。富油脱苯是用蒸汽蒸馏出溶解在富油中的苯族烃，富油脱苯后的洗油称为贫油，了解贫富油中苯类化合物的分布状况，可及时掌握焦化回收粗苯工段的生产控制情况及洗苯塔的塔效。传统的焦化贫、富油中苯类化合物的测定方法采用的是蒸馏法，该方法操作繁琐，水分不宜脱尽，水与油共沸时，非常容易逸出，造成分析设备严重污染，很难清洗，分析时间长(约50分钟)，误差较大，样品分析过程中易污染工作环境并严重损害分析人员的身体健康。
发明内容
本发明的目的是提供一种用毛细管气相色谱法快速、准确、无污染测定焦化贫、富油中苯类化合物的方法，能改善测试工作环境，维护操作人员的身体健康。
本发明的目的由以下方案来实现 根据苯类产品的有机特性及在化学结构上的差异，采用高效毛细管色谱法(仪器选用气相色谱仪AgiLent-6820)，可将贫、富油中苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯有效分离并准确定量。
具体方案为 该方法包括建立贫、富油中苯类化合物毛细管气相色谱条件、定量内标物的确定，具体步骤为 (1)毛细管气相色谱条件的建立 色谱条件为色谱柱石英弹性毛细管柱，5％二苯基，95％二甲基聚硅氧烷15～30米×0.25毫米～0.32毫米×0.20～0.35微米； 柱流量N22.0～3.5毫升/分钟 柱温-程序升温起始温度40度～70度，保持0～3分钟，以50度/分钟速率升温至100度，保持0.5分钟；再以60度/分钟程序升温至250度，保持5分钟； 汽化温度250度～300度； 检测温度200度～250度； 氢气流量25～60毫升/分钟； 空气流量250～600毫升/分钟； 空气∶氢气＝10∶1 尾吹流量20～40毫升/分钟； 分流比为30～50∶1； 进样量0.2～0.8微升； (2)定量内标物的确定 内标物为正壬烷，纯度大于95.0％； (3)苯类化合物的含量计算 Xi％＝(Ai/As)×fi(ms/M)×100％ ＝(Ai/As)×fi×K×100％ 式中 Xi-某组分物质的含量，％； Ai-某组分物质的峰面积； As-正壬烷面积； fi-某组分物质的相对校正因子； ms-内标物的质量体积×密度×内标物纯度；正壬烷密度为0.73克/毫升； M-试样的质量体积×密度；贫、富油平均密度为1.063克/毫升； K-ms/M； (4)贫油或富油的含量计算 Y贫、富油％＝∑Xi％。
上述气相色谱条件的具体取值为柱温-程序升温起始温度50度，保持1分钟，以50度/分钟速率升温至100度，保持0.5分钟；再以60度/分钟程序升温至250度，保持5分钟；柱流量(N2)2.8毫升/分钟；汽化温度、检测温度250度；氢气流量40毫升/分钟；空气流量400毫升/分钟；尾吹流量25毫升/分钟；分流比为30∶1；进样量为0.4微升。
上述某组分物质的相对校正因子是按照本单位贫、富中苯、甲苯、二甲苯含量的变化范围，配制一组含内标物的标样。用10微升注射器分别量取苯、甲苯、二甲苯各3微升于12毫升带进样隔垫样瓶中，分别加入3微升正壬烷及5毫升丙酮稀释备用；在上述实验条件下进样0.4微升分别得到相应的色谱图，由色谱工作站处理得到苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯相对校正因子。
本测定方法快捷，对环境无污染，准确度高，标准样品的回收率在106.08％～120.11％之间，标准偏差富油为0.07322％，贫油为0.007841％，变异系数富油为3.85％，贫油为3.00％。由此表明本测定方法精确度和精密度符合要求，同时表明该测试方法是可行的。
图1是贫富油标样色谱图；横坐标-时间(分)；纵坐标-响应值(毫伏)； 图2是试样色谱图；横坐标-时间(分)；纵坐标-响应值(毫伏)； 以上附图是在上述色谱操作条件下，将标样、试样用内标法进行分析并测得的色谱分析图。
具体实施例方式 下面以实施例对本发明作进一步说明 取100毫升贫油或富油样品，于250毫升广口瓶中，用20克固体氢氧化钠脱水，静置20分钟。用1毫升移液管取0.5毫升脱水后贫油或富油样品于12毫升带进样隔垫样瓶中，加入5毫升丙酮及3微升正壬烷，摇匀(往返5-10次)，用微量注射器取0.4微升样品，在规定的色谱试验条件下进行测试分析。
数据处理如下 公式Xi％＝(Ai/As)×fi(ms/M)×100％ ＝(Ai/As)×fi×K×100％ 贫油或富油的含量Y贫、富油％＝∑Xi％ 正壬烷的密度为0.73克/毫升，纯度为95％；贫、富油的平均密度为1.063克/毫升， K＝ms/M＝0.003×0.73×0.95/0.5×1.063＝0.3913 As＝171.52 1.A苯＝44.765f苯＝1.317 X苯％＝(44.765/171.52)×1.317×0.3913×100＝0.1345 2.A甲苯＝20.21f甲苯＝1.043 X甲苯％＝(20.21/171.52)×1.043×0.3913×100＝0.0409 3.A对二甲苯＝15.72f对二甲苯＝0.7814 X对二甲苯％＝(15.72/171.52)×0.7814×0.3913×100＝0.0280 4.A间二甲苯＝11.604f间二甲苯＝0.5196 X间二甲苯％＝(11.604/171.52)×0.5196×0.3913×100＝0.0137 5.A邻二甲苯＝13.971f邻二甲苯＝0.7838 X邻二甲苯％＝(13.971/171.52)×0.7838×0.3913×100＝0.0344 由公式Y贫油％＝∑Xi％＝X苯％+X甲苯％+X对二甲苯％+X间二甲苯％+X邻二甲苯％＝0.1345+0.0409+0.0280+0.0137+0.0344＝0.251权利要求
1.一种毛细管气相色谱法测定焦化贫、富油中苯类化合物的方法，其特征在于该方法包括建立贫、富油中苯类化合物毛细管气相色谱条件、定量内标物的确定，具体步骤为
(1)毛细管气相色谱条件的建立
色谱条件为色谱柱石英弹性毛细管柱，5％二苯基，95％二甲基聚硅氧烷15～30米×0.25毫米～0.32毫米×0.20～0.35微米；
柱流量N22.0～3.5毫升/分钟；
柱温-程序升温起始温度40度～70度，保持0～3分钟，以50度/分钟速率升温至100度，保持0.5分钟；再以60度/分钟程序升温至250度，保持5分钟；
汽化温度250度～300度；
检测温度200度～250度；
氢气流量25～60毫升/分钟；
空气流量250～600毫升/分钟；
空气∶氢气＝10∶1
尾吹流量20～40毫升/分钟；
分流比为30～50∶1；
进样量0.2～0.8微升；
(2)定量内标物的确定
内标物为正壬烷，纯度大于95.0％；
(3)苯类化合物的含量计算
Xi％＝(Ai/As)×fi(ms/M)×100％
＝(Ai/As)×fi×K×100％
式中
Xi-某组分物质的含量，％；
Ai-某组分物质的峰面积；
As-正壬烷面积；
fi-某组分物质的相对校正因子；
ms-内标物的质量体积×密度×内标物纯度；正壬烷密度为0.73克/毫升；
M-试样的质量体积×密度；贫、富油平均密度为1.063克/毫升；
K-ms/M；
(4)贫油或富油的含量计算
Y贫、富油％＝∑Xi％。
2.按权利要求1所述的用毛细管气相色谱法测定焦化贫、富油中苯类化合物的方法，其特征在于上述气相色谱条件的具体取值为柱温-程序升温起始温度50度，保持1分钟，以50度/分钟速率升温至100度，保持0.5分钟；再以60度/分钟程序升温至250度，保持5分钟；柱流量N22.8毫升/分钟；汽化温度、检测温度250度；氢气流量40毫升/分钟；空气流量400毫升/分钟；尾吹流量25毫升/分钟；分流比为30∶1；进样量为0.4微升。
3.按权利要求1所述的用毛细管气相色谱法测定焦化贫、富油中苯类化合物的方法，其特征在于上述某组分物质的相对校正因子是按照贫、富油中苯、甲苯、二甲苯含量的变化范围，配制一组含内标物的标样，用10微升注射器分别量取苯、甲苯、二甲苯各3微升于12毫升带进样隔垫样瓶中，分别加入3微升正壬烷及5毫升丙酮稀释备用；在上述实验条件下进样0.4微升分别得到相应的色谱图，由色谱工作站处理得到苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯相对校正因子。
全文摘要
一种用毛细管气相色谱法测定焦化贫、富油中苯类化合物的方法，其主要步骤为毛细管气相色谱条件的建立、定量内标物的确定、苯类化合物的含量计算和贫油或富油的含量计算。该方法比传统方法准确度高，快捷，方便，无污染，减轻了工人的操作强度，大大改善了工作环境，提高了工作效率，可用于焦化企业的生产控制，为工厂进行现场分析和操作调节提供了准确简捷的实验方法。
文档编号G01N30/02GK101587100SQ20081019773
公开日2009年11月25日 申请日期2008年11月20日 优先权日2008年11月20日
发明者刘翠霞, 谢广粤, 魏松波, 盛军波, 徐明万, 兰 王, 曹素梅 申请人:武汉钢铁(集团)公司