专利名称：芳烃抽提溶剂环丁砜中烃组分的定性定量分析方法
技术领域：
本发明涉及分析化学领域，特别是一种芳烃抽提溶剂环丁砜中烃组分的定性定量 分析方法。
背景技术：
环丁砜溶剂对芳烃溶解度高，选择性好，热稳定性高，且对设备无腐蚀。因此石化 企业中的芳烃抽提装置采用环丁砜作为溶剂，富含芳烃的环丁砜溶剂通过蒸馏塔，环丁砜 与芳烃组分分离，从而回收高纯度的苯、甲苯、二甲苯和C9以上芳烃，所得环丁砜溶剂循环 使用。环丁砜中杂质含量的大小直接影响环丁砜溶剂的抽提效果，是芳烃抽提装置重要的 控制指标，因此需对环丁砜溶剂中烃含量进行分析。传统地，国内测定环丁砜溶剂中烃含量一般采用样品直接蒸馏法，将环丁砜溶剂 加蒸馏水一起蒸馏，用量筒收集冷凝后的蒸出液，由收集到的烃的体积，可得出环丁砜溶剂 中烃的体积百分含量，分析一个样品需要半个多小时。蒸馏分析方法存在样品用量大、分析 时间长、分析精确度差、易造成环境污染等问题，且C9芳烃的沸点较高，往往不能从环丁砜 溶剂中完全蒸出，所以蒸馏分析方法难以很好地指导生产。近年来，气相色谱法被用于环丁砜中芳烃的定性、定量分析。温利新等在《气相 色谱法测定芳烃抽提溶剂环丁砜中的烃含量》(石油化工，2003，32(1) 62) 一文中，采用 气相色谱法，使用氢火焰离子化检测器(FID)和大口径毛细管色谱柱(长为30m，内径为 0. 53mm)进行烃含量测定。该方法虽然克服了直接蒸馏法易造成环境污染的缺点，灵敏度也 有所提高；但检出限仅为100 μ g/g，不能测出含量较低的C9芳烃。而且一个样品的仪器分 析时间长达40分钟，无法及时指导生产，满足实际的需要。另外，该方法在进行样品含量测 定时，需要先将混合均勻的环丁砜和内标物——正庚烷溶解在的CS2溶液中，用超声波振荡 器振荡10分钟，混合均勻后才能进样，操作不够简便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种更准确、快速、简便的分析芳烃抽提溶剂环 丁砜中各烃组分，尤其是C9芳烃的结构和含量的方法。为解决上述技术问题，本发明提供一种利用气相色谱/质谱联用来测定芳烃抽提 溶剂环丁砜中各烃组分的方法。所述方法包括气相色谱条件的建立，质谱条件的建立，环丁 砜中各烃组分定性分析，以及所述各烃组分的含量测定。具体步骤包括(1)气相色谱条件的建立色谱条件为色谱柱非极性毛细管柱，30mX0. 25mm,载气高纯氦，柱头压90-100kPa，注射口温度220-250°C，
柱温初温；35 °C，以2-4 V /min升温至50-60 °C，再以35-40 V /min升温至 200-250°C，保持 2-5min，进样量0.2-1μ L。(2)质谱条件的建立接口温度230-250°C，电离方式电子电离(EI)，电子能量70eV，检测器电压1.5-1. 8kV。(3)环丁砜中各烃组分定性分析采用扫描方式分析环丁砜中各烃组分，根据所得质谱谱图，结合质谱标准谱库检 索，并与各烃组分标样保留时间相对照，确定各烃组分结构。(4)环丁砜中各烃组分的含量测定a.根据步骤(3)所确定的各烃组分，以正庚烷或正辛烷为内标物，配制所述各烃 组分标样的标准溶液，测定各烃组分的相对体积校正因子；b.以正庚烷或正辛烷为内标物，环丁砜供试样品直接进样分析，根据各烃组分的 相对体积校正因子和峰面积以及内标物的峰面积，即可得出各烃组分的含量。本发明对环丁砜中各烃组分进行含量测定时，优选以正辛烷为内标物，正辛烷的 加入量为400 μ L/L。各烃组分标样包括甲苯、乙苯、间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、异丙苯、 正丙苯、1-甲基-3-乙基苯、1-甲基-4-乙基苯、1，3，5-三甲苯、1-甲基-2-乙基苯、1，2， 4-三甲苯。本发明对芳烃抽提溶剂环丁砜中各烃组分检测限为0. 1 μ L/L。本发明的有益效果是(1)检测限低本发明对芳烃抽提溶剂环丁砜中各烃组分检测限为0. 1 μ L/L。各 烃组分在该浓度时，各烃组分信号明显。当各烃组分的浓度在5 μ L/L时，有很强的信号。(2)环丁砜中各烃组分峰，尤其C9芳烃实现了基线分离，使得各烃组分的定量准 确，无干扰。温利新等报道的气相色谱分析方法不能测出C9芳烃。已公开的利用气相色谱 测定油品中芳烃含量的方法，例如中国石油化工行业标准SH/T0693-2000——汽油中芳烃 含量测定法(气相色谱法)，各C9芳烃就未能实现基线分离。(3)精密度高、准确性好样品中各烃组分含量测定结果的相对标准偏差均小于 4.2%，回收率在93. 6% -107. 4%之间。(4)相对体积校正因子测定精确使用各烃组分标样和内标物，配制一定浓度的 标准溶液，测得各烃组分相对体积校正因子精密度高，相对标准偏差小于2%。应用这些相 对体积校正因子计算样品各烃组分含量有好的精确度。(5)快速完成一个样品的仪器分析只需约14分钟，比现有的分析方法耗时大大 缩短，从而能够更好的适应实际生产的需要。(6)操作简便待测的环丁砜样品中加入内标物后，无需前处理，直接进样。
图1为一典型环丁砜溶剂的SCAN分析总离子流谱图。
图2为标准溶液的SCAN分析总离子流谱3为一环丁砜溶剂烃组分含量SCAN分析总离子流谱图
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明并不限于这些实施例。实施例中所用GC/MS联用仪为日本岛津公司的QP5000。正辛烷分析纯，为天津元立化工有限公司生产。甲苯、乙苯、间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、异丙苯、正丙苯、1-甲基-3-乙基苯、 1-甲基-4-乙基苯、1，3，5-三甲苯、1-甲基-2-乙基苯、1，2，4-三甲苯均为色谱纯，均为华 北地区特种化学试剂开发中心(天津)生产。实施例1利用GC/MS对芳烃抽提溶剂环丁砜中各烃组分进行定性分析色谱条件为色谱柱非极性毛细管柱，30mX0. 25mm,载气高纯氦，柱头压90-100kPa，注射口温度220-250°C，柱温初温；35 °C，以2-4 V /min升温至50-60 °C，再以35-40 V /min升温至 200-250°C，保持 2-5min，进样量0·2-1 μ L。质谱条件接口温度230-250°C，电离方式电子电离(EI)，电子能量70eV，检测器电压1.5-1. 8kV。在GC/MS仪上直接进样分析，图1为一典型的环丁砜溶剂SCAN分析总离子流谱 图，根据1号峰、2号峰、3号峰、4号峰、5号峰、6号峰、7号峰、8号峰、9号峰、10号峰对应 的质谱图，对照美国NIST标准图谱库，结合烃组分在非极性色谱柱上的保留特性，并使用 相应的烃组分标样进行确认，可确定1号峰、2号峰、3号峰、4号峰、5号峰、6号峰、7号峰、 8号峰、9号峰、10号峰分别为甲苯、乙苯、间二甲苯+对二甲苯、邻二甲苯、异丙苯、正丙苯、 1-甲基-3-乙基苯+1-甲基-4-乙基苯、1，3，5-三甲苯、1-甲基-2-乙基苯、1，2，4_三甲 苯。实施例2环丁砜中各烃组分相对体积校正因子的测定色谱条件、质谱条件与实施例1相同。在IOmL容量瓶中，分别加入甲苯、正辛烷、乙苯、邻二甲苯、异丙苯、正丙苯、1，3， 5-三甲苯、1，2，4-三甲苯各4 μ L，间二甲苯、对二甲苯各2 μ L，用分析纯丙酮定容到10mL， 配制成标准溶液，其中甲苯、正辛烷、乙苯、邻二甲苯、异丙苯、正丙苯、1，3，5-三甲苯、1，2， 4-三甲苯的浓度为400μ L/L，间二甲苯、对二甲苯的浓度为200μ L/L。标准溶液在GC/MS 仪上直接进样，重复6次。该标准溶液的SCAN分析总离子流谱图见图2。其中1号峰为甲 苯，2号峰为正辛烷，3号峰为乙苯，4号峰为间二甲苯+对二甲苯，5号峰为邻二甲苯，6号峰为异丙苯，7号峰为正丙苯，8号峰为1，3，5_三甲苯，9号峰为1，2，4_三甲苯c组分i的体积校正因子
权利要求
1.一种利用气相色谱/质谱联用来测定芳烃抽提溶剂环丁砜中各烃组分的方法，其 特征在于所述方法包括气相色谱条件的建立，质谱条件的建立，环丁砜中各烃组分定性分 析，以及所述各烃组分的含量测定；具体步骤包括(1)气相色谱条件的建立 色谱条件为色谱柱非极性毛细管柱，30mX0. 25mm, 载气高纯氦， 柱头压90-100kPa， 注射口温度220-250°C，柱温初温:35°C，以 2-4°C /min 升温至 50_60°C，再以;35-40°C /min 升温至 200_250°C， 保持 2-5min，进样量0. 2-lyL ；(2)质谱条件的建立 接口温度230-250°C，电离方式电子电离(EI)， 电子能量70eV， 检测器电压1.5-1.8kV;(3)环丁砜中各烃组分定性分析采用扫描方式分析环丁砜中各烃组分，根据所得质谱谱图，结合质谱标准谱库检索，并 与各烃组分标样保留时间相对照，确定各烃组分结构；(4)环丁砜中各烃组分的含量测定a.根据步骤C3)所确定的各烃组分，以正庚烷或正辛烷为内标物，配制所述各烃组分 标样的标准溶液，测定各烃组分的相对体积校正因子；b.以正庚烷或正辛烷为内标物，环丁砜供试样品直接进样分析，根据各烃组分的相对 体积校正因子和峰面积以及内标物的峰面积，即可得出各烃组分的含量。
2.根据权利要求1所述的利用气相色谱/质谱联用来测定芳烃抽提溶剂环丁砜中各烃 组分的方法，其特征在于以正辛烷为内标物，加入量为400yL/L。
3.按照权利要求1所述利用气相色谱/质谱联用来测定芳烃抽提溶剂环丁砜中各烃组 分的方法，其特征在于所述的各烃组分标样包括甲苯、乙苯、间二甲苯、对二甲苯、邻二甲 苯、异丙苯、正丙苯、1-甲基-3-乙基苯、1-甲基-4-乙基苯、1，3，5-三甲苯、1-甲基-2-乙 基苯、1，2，4-三甲苯。
4.按照权利要求1所述利用气相色谱/质谱联用来测定芳烃抽提溶剂环丁砜中各烃组 分的方法，其特征在于所述的芳烃抽提溶剂环丁砜中各烃组分检测限为0. 1 μ L/L。
全文摘要
本发明公开了一种利用气相色谱/质谱联用技术来定性和定量分析芳烃抽提溶剂环丁砜中各烃组分的方法。其中定性方法采用扫描方式分析样品中各烃组分，根据所得质谱谱图，结合质谱标准谱库检索，并与各烃组分标样保留时间相对照，确定各烃组分结构。定量方法采用扫描方式，以正庚烷或正辛烷为内标物，根据各烃组分的相对体积校正因子和峰面积以及内标物的峰面积，可得出各烃组分的含量。本方法精确度高，检测限低，定量分析无干扰，分析时间短，待测样品无需前处理，操作简便。
文档编号G01N30/02GK102087248SQ20091018661
公开日2011年6月8日 申请日期2009年12月4日 优先权日2009年12月4日
发明者万义芳, 刘明清, 汪昌华, 王 忠, 罗光, 贾咏梅, 赵惠菊 申请人:中国石油化工股份有限公司