浅析色谱法测定粗苯馏程

王小明（天津天铁炼焦化工有限公司，天津300301）

浅析色谱法测定粗苯馏程

王小明（天津天铁炼焦化工有限公司，天津300301）

传统蒸馏法测定粗苯馏程蒸馏实验，分析速度慢，人为因素影响误差大，并污染环境和损害人体健康。探讨了用气相色谱分析法测定粗苯馏程替代蒸馏法，该方法粗苯馏程实验分析速度快，测定重现性好，其结果准确度和精密度高。

色谱法粗苯馏程焦炉煤气

1 前言

粗苯是焦炉煤气净化过程中用洗油洗涤煤气而回收的产品，为淡黄色液体，不溶于水，其组成极其复杂且有剧毒，主要成分是苯及苯的同系物。粗苯产品的主要技术指标，H2O和对粗苯产品做馏程实验，测定其180℃前馏出量。传统的粗苯馏程测定采用蒸馏法，操作耗时长，操作条件难以控制，且由于苯的毒性对操作人员和环境造成严重危害，在参考用气相色谱分析法测定石油馏分的基础上，探讨用气相色谱分析法测定粗苯馏程的方法。

2 实验所用仪器

气相色谱仪：Agilent 7890A

毛细管柱：30 m×0.320 mm×0.25 um HP-5

检测器：FID

进样器：Agilent 7683B全自动进样器；Agilent 10ul注射器

数据处理：Agilent色谱工作站

3 实验条件及方法

3.1 实验条件的选择

3.1.1 进样口温度的选择

进样口温度的选择与所测物质的沸点有关，粗苯中180℃后主要组分的最高沸点为240℃，通过实验选择最佳进样口温度为250℃。

3.1.2 柱温的选择

在实验中，正确设置柱温对于获得良好的分析结果十分关键。对于组分含量较多及沸程较宽的样品，采用恒温分析的结果很不理想。若柱温选择较低，对样品低沸点化合物分离较好，而高沸点化合物组分的流出时间会变得很长，而且峰形扩展严重，甚至不出峰；若选择柱温较高，样品中的低沸点组分会很快出峰而得不到好的分离。粗苯组分复杂，含有高达上百种组分，沸程很宽，因此必须采用程序升温，合理地设置初始温度、终点温度、升温速率等参数，使样品中各组分在其理想的最佳分离温度下出峰并得到良好的分离，通过大量的对比实验,当设置程序升温为：

峰形尖锐，满足要求。

3.1.3 检测器温度的选择

氢焰离子化检测器温度是影响检测器灵敏度的一个重要因素，温度过低，会造成高沸点物质和水分等滞留在检测器内，污染检测器，通过实验选择检测器的温度为250℃

3.1.4 气路系统

载气（高纯氮气）流量是色谱实验分析的一个重要操作条件，载气流量过大，会造成基线不稳、噪声大、出峰时间快、分离效果差；载气流量过小则分析时间过长，通过不同的流量进行实验，选择载气流量为1.8299 ml/min。

分流比的确定：由于毛细柱的柱容量小，分析时只有少部分进入毛细柱。分流过小，会使样品过多的进入毛细柱，造成拖尾；分流过大，会使样品进入毛细柱过少，造成信号小，难以判别。通过实验确定分流比为：80∶1。

隔垫吹扫流量：3 ml/min;

氢气流量：40 ml/min;

吹流量：50 ml/min;

进样量：0.2 ul。

3.2 实验方法的建立

通过对大量粗苯原样与其相应粗苯180℃前馏出液在上述色谱条件下作对照试验，发现馏出液的色谱图上萘峰以后没有其他峰出现，且萘峰很小，而馏出液萘峰之前的峰与粗苯原样萘峰之前的峰基本吻合，见图1、图2、图3。

由此可以认为，萘峰之前的组分即为粗苯180℃前的馏出物。采用峰面积归一化法进行定量。但是FID只对碳氢化合物有反应，而对粗苯中的非碳氢化合物如CS2等没有反应，因此必须乘以一校正系数Q，Q是通过对大量粗苯原样用蒸馏法与色谱法作对照实验得到的经验系数。实验结果的计算为：粗苯180℃前馏出量=萘峰之前各组分含量之和×Q。

图1 粗苯样品色谱曲线

图2 粗苯180℃前馏出液色谱曲线

图3 重叠显示

4 实验结果

用蒸馏法与色谱法对粗苯作对照实验，对照结果见表1。

表1 蒸馏法与色谱法试验结果对比/%

YB/T5023—93中规定粗苯180℃前馏出量的允许误差为同一化验室不超过0.8%，不同实验不超过1.0%。因此，该实验方法的准确度完全能满足要求。

4.2 精密度的测定

对两个不同粗苯样品进行多次平行测定，重复性较好。该方法的精密度能够满足样品测定的要求。

5 两种实验方法原理及优缺点对比

见表2。

表2 蒸馏法与色谱法对比

6 结论

6.1 色谱法的劳动强度小，对环境的污染小，控制精度比蒸馏法高，但对操作人员的技术要求较高，投资也较大。

6.2 色谱法操作简便，对粗苯的分离效果好，分析时间由1~2 h缩短到15~20 min，能够满足生产的需要。色谱法进样量少，大大减少了粗苯对化验人员造成的危害。

6.3 用Agilent 7890A测定粗苯馏程重现性好，结果的准确度和精密度较高，能够取代传统的蒸馏方法。

（收稿2010－03－20责编崔建华）

[1]库咸熙.炼焦化学产品回收与加工[M].北京:冶金工业出版社，1985.110～112.

[2]史景江，马熙中.色谱分析法[M].重庆:重庆大学出版社，1995.

Brief Talk on Crude Benzene Distillation Measurement and Determination by Spectrum Method

Wang Xiaoming

The traditional distillation method for measuring crude benzene shows a slow analyzing speed,gives big error since it is easy to be influenced by artificial factors,pollutes the environment and is harmful to human health.Gas phase spectrum analysis method is adopted to substitute the traditional measurement method.This method gives fast analyzing speed,good repeatability and high accuracy and precision in crude benzene inspection.

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王小明，助理工程师，毕业于天津科技大学化学工程与工艺专业，现在天铁焦化公司技术中心从事化验工作。