气相色谱法测定甲醇汽油中甲醇含量方法研究

曹 冲

（莆田市产品质量检验所， 福建 莆田 351100）

气相色谱法测定甲醇汽油中甲醇含量方法研究

曹 冲

（莆田市产品质量检验所， 福建 莆田 351100）

为了提高车用汽油中甲醇含量测定的准确度和精密度，以丁酮作为内标物，用气相色谱内标定量法测定甲醇汽油中的甲醇含量，并确定了最佳实验条件，同时对该方法的准确度和精密度进行了验证。结果表明在柱温60 ℃、进样口温度200 ℃、检测器温度250 ℃的条件下，色谱分离效果好，且测定结果具有检测范围宽和重复性好的特点，回收率达96%～98%。

甲醇； 气相色谱； 内标法

随着石油储量的减少和环保要求的提高，开发和利用新型再生能源已经成为一种必然趋势。甲醇与一定比例的汽油混合作为一种车用能源得到了较为广泛的应用，且具有一定的推广潜力。

甲醇作为燃料的优点是甲醇的辛烷值比较高，研究法辛烷值为106～115，远高于汽油并且汽化潜热大，另外由于甲醇分子含氧量达50%，其作为燃料燃烧更完全，燃烧效率增加，经济性提高，排放远低于汽油；其次，甲醇汽油的燃烧特性能有效地消除燃烧系统各部位的积炭，避免了因积炭的形成而引起动力下降、燃烧不充分等现象，且可降低各工况排气温度，有利于降低零部件热负荷，延长发动机部件的使用寿命。甲醇作为燃料的缺点主要表现在其热值低，大量混入汽油后，容易产生气阻影响供油；甲醇对发动机特别是活塞环和气缸壁油泵等密封系统容易产生腐蚀和磨损等不良影响；对橡胶和塑料易产生溶胀、腐蚀等不良作用，对油泵等的密封系统也会产生负面影响。因此，准确测定汽油中的甲醇含量具有重要的意义。

目前市场上流通的各种型号的甲醇汽油都是利用甲醇和汽油加入添加剂复合而成，其中甲醇与汽油的含量配比大小不均，已经发布实施的M85甲醇汽油国家标准只规定了甲醇的体积含量为 85%时甲醇含量的测定方法，SH/T 0663－1998 汽油中某些醇类和醚类测定法（气相色谱法）规定可测定汽油中醇质量比范围限定为0.1%～12.0%[1]。目前，鉴于市场上各种调和比例的甲醇燃料的推广和应用，有必要制定一种适用于测定各种调和比例的甲醇汽油中甲醇含量的通用方法[2-5]。

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1.1 仪器与试剂

所用仪器为：Agilent GC-6820型，配置FID火焰离子化检测器；氢气发生器；空气压缩机；甲醇（分析纯）、丁酮（分析纯）；氮气（纯度＞99.999%）；甲醇汽油。

1.2 试验方法

本方法采用内标法测定甲醇汽油中的甲醇含量，将1.0 mL内标物丁酮加入到25 mL样品中，手动进样，样品导入一个配置双柱/阀切换系统的气相色谱仪中。样品首先通过一个装填甲基硅酮的色谱柱，组分依沸点顺序分离。辛烷流出后，反吹该柱，将沸点大于辛烷的组分反吹出去。辛烷及轻组分随后通过装填有TCEP的色谱柱，进一步分离芳烃和非芳烃化合物。流出的组分用FID检测，并用内标法定量。

1.3 试验条件的确定

配制一系列一定体积比例的甲醇－汽油溶液于25 mL容量瓶中，量取1.0 mL丁酮，加入到甲醇－汽油混合溶液中，摇匀。将分析纯的丁酮、甲醇试剂分别进样，在一定的检测条件下（见表1），测定其保留时间，按照表 1所列的条件进行的TCEP/WCOT柱的保留特性列于表2，比较样品和校准分析结果，识别甲醇和内标物。依据不同体积比例的甲醇－汽油－丁酮混合物的色谱图得知各种物质的峰面积，作甲醇含量的标准曲线。

表1 色谱分析法分析条件Table 1 Analysis conditions of gas chromatography

表2 TCEP/WCOT柱的保留特性Table 2 Retention characteristics of TCEP/WCOT column

2 结果与讨论

2.1 准确度试验

取一定量的甲醇（纯度＞99%）于25 mL容量瓶，加入车用汽油（不含甲醇）并定容至25 mL，配制一定体积比例的甲醇－汽油溶液，加入 1 mL丁酮作内标物，在表1色谱分析法条件下进样分析，测定其回收率，计算结果见表3。

表3 色谱分析法测定甲醇回收率计算结果Table 3 Calculating result of recovery of methanol by gas chromatography

2.2 精密度试验

选择8种不同甲醇含量的有代表性的样品，每个样品均作重复试验，将允许差值（参照SH/T 0663 -1998甲醇含量的精密度范围，将质量百分数换算为体积百分数）与试验差值进行比较，试验差值均未超过允许差值，试验结果见表4。

表4 精密度试验数据Table 4 Test data of precision

将一系列甲醇含量不同的样品作实验室间比对实验，所测结果列表5。

表5 再现性分析Table 5 Analysis of reproducibility

3 结 论

测试结果表明运用气相色谱内标定量法测定甲醇汽油中的甲醇含量是完全可行的，且测定结果具有检测范围宽和重复性好的特点。

本方法以丁酮作内标，其与待测组分有良好的色谱分离效果，在一定的进样量范围内有定量的响应信号。

[1] SH/T 0663 -1998 汽油中某些醇类和醚类测定法（气相色谱法）[S].

[2] 降连葆. 助推中国车用甲醇燃料从试点走向市场[J].中国石油和化工,2009(9):11-13.

[3] 于树峰. 我国车用甲醇燃料的市场开发与应用前景[J]. 化学工业,2009(3):11-15.

[4] 李晶晶,周郁良,刘晓辉,等.甲醇汽油性能的实验研究[J].天然气化工,2008,33(3):22-25.

[5] 刘丹丹,高广新,刘生全,高玉侠.用乙醇作内标物气相色谱法测定甲醇汽油中的甲醇含量[J].中外医疗,2007(9):42-43.

Study on Determination of Methanol in Methanol Gasoline by Gas Chromatography

CAO Chong
(Fujian Station for Quality Inspection of Petroleum Products, Fujian Putian 351100，China）

In order to improve accuracy and precision of measuring methanol content in motor gasoline，gas chromatography with butanone as internal standard substance was used to determine methanol content in methanol gasoline，then the best experiment conditions were determined， at the same time， accuracy and precision of the method were verified. The results indicate that when column temperature is 60 ℃,injector temperature is 200 ℃ and detector temperature is 250 ℃, chromatograph separation effect is very good and the test result has relatively wider detection range and good repeatability，the recovery can reach 96%～98%.

Methanol; Gas chromatography; Internal standard method

O 657.7

A

1671-0460（2011）02-0214-03

2010-10-13

曹冲（1982-），女，工程师，硕士，安徽濉溪人，2006年毕业于中国石油大学（华东）应用化学专业，研究方向：石油产品质量检验。E-mail：caochong006@163.com，电话：0594-2652060。