气相色谱法测定粗苯中噻吩含量

张明明，王旭，王晓楠，吴士拥，高乐

（1.鞍钢化学科技有限公司，辽宁 鞍山114021；2.鞍钢集团钢铁研究院，辽宁 鞍山114009）

焦化粗苯是苯加氢工艺主要原料之一。焦化粗苯主要含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃，另外还有不饱和化合物、含硫化合物、含氧化合物及氮化合物等杂质。其中，噻吩是粗苯含硫化合物中主要物质，由于苯加氢脱硫转化率不是很高，噻吩含量高低直接影响苯类产品全硫含量。因此，掌握采购原料粗苯中噻吩含量，调控现场苯加氢生产，降低产品硫含量，才能降低全硫含量，提高产品质量。

苯中噻吩含量测定一直采用GB/T 14327分光光度计法，此方法适用于分析低噻吩含量[1]，范围为0.1～250 mg/kg，而焦化粗苯中噻吩含量约为0.5%，含量较高，国标方法不适用，因此需建立新方法。国内外利用气相色谱法检测硫化物的检测器有火焰光度检测器（FPD）、脉冲火焰光度检测器（PFPF）、硫化学发光检测器（SCD）和原子发射光谱检测器（AED）等[2]。本文建立了利用化验室现有的带有火焰光度检测器的气相色谱仪测定粗苯中高含量噻吩的方法。

1 试验部分

1.1 仪器

日本岛津公司GC 2014气相色谱仪：分流/不分流进样器、FPD火焰光度检测器，岛津色谱工作站，PEG-20M毛细管色谱柱。

1.2 试剂及材料

无噻吩苯、色谱纯噻吩、优级纯酒精，微量注射器（10μL、50μL）、容量瓶、量筒、移液管。

1.3 色谱操作条件

PEG-20M石英毛细管色谱柱（Φ1.0 mm×30 mm×0.53μm），汽化室温度220℃，载气为氮气，流速2.0 mL/min，氢气流量40 mL/min，空气流量60 mL/min，进样量2μL，检测器温度250℃，吹扫流量3.0 mL/min。柱温程序如下：初始温度75℃，保持2 min，以10℃/min程序升温至200℃，保持2 min。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线的制作

使用无噻吩苯和色谱纯噻吩分别配制噻吩含量为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%左右的标样，用移液管取50 mL酒精，加入50μL标样进行稀释，调整色谱仪，每个标样至少分析三次，取峰面积平均值。标样噻吩含量和峰面积如表1所示。

通过EXCEL软件制作粗苯噻吩含量标准曲线，如图1所示。标准曲线回归方程为y=-7E-17x2+2E-8x+0.16，相关系数R2=0.997 6，可见y与x显性相关，回归方程是可靠的，可以使用。

图1 粗苯噻吩含量标准曲线Fig.1 Standard Curve for Content of Thiophene in Crude Benzene

2.2 粗苯中噻吩含量的测定

采用与制作标准曲线相同的色谱条件和样品制备方法进行色谱分析，每次测定时分析两次，读取峰面积，通过标准曲线得出相应的噻吩含量，取平均值后得出最终测定的噻吩含量。粗苯噻吩含量色谱图如图2所示。由图2可以看出，测定峰面积为4 602 989μV/s，根据标准曲线得出噻吩含量为0.252%。

图2 粗苯噻吩含量色谱图Fig.2 Chromatogram for Content of Thiophene in Crude Benzene

2.3 加标回收率测定

准确称取43.338 7 g粗苯，加入0.099 g色谱纯噻吩标样,采用与制作标准曲线相同的色谱条件和样品制备方法，分别在加入噻吩前、后分析样品，得出粗苯中噻吩含量，测定加标回收率。加标回收数据见表2，加标回收率为112%，稍微偏高，但由于是分析原料中的噻吩，可以接受此回收率。

表2 加标回收数据Table 2 Data of Spiked Recovery

2.4 重复性测定

取同一试样，在相同条件下重复测定10次，色谱噻吩含量结果如表3所示，计算噻吩含量均值为0.261%。

表3 重复性数据Table 3 Repeatability Data

3 结语

采用配有火焰光度检测器的气相色谱仪实现了粗苯中高含量噻吩的测定。通过试验得出了粗苯噻吩含量标准回归方程为y=-7E-17x2+2E-8x+0.16，相关系数R2=0.997 6，加标回收率为112%。此分析方法操作简单，分析快速、时间短，重复性和准确性均较高，能够满足苯加氢粗苯原料采购要求。