气相色谱FID法测定己烯-1中微量芳烃含量

陈实春 潘志强 付健林 刘永红 王 磊

（中国石油独山子石化分公司质检中心，独山子 833699）

1 前言

己烯-1是独山子石化公司己烯-1装置生产的产品之一，己烯-1又是下游高密度聚乙烯装置使用的原料。在生产己烯-1的过程中，工艺要求严格控制己烯-1中微量芳烃（苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯）的含量，原因是己烯-1产品中含有芳烃（苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯）组分会影响下游装置高密度聚乙烯的正常生产，会导致聚合反应发生中毒，从而造成产品质量不合格或者工艺停工等后果的发生。因此，准确快速测定己烯-1产品中的微量芳烃（苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯）组分的含量尤为重要，本工作通过实验建立了气相色谱法快速测定己烯-1产品中的微量芳烃含量，为工艺控制提供数据，及时指导工艺进行生产参数的监控和调整。

2 实验部分

2.1 方法原理

将一定量试样（可使用自动进样器或微量注射器）注入色谱分析系统，样品经载气带入色谱柱进行分离，用氢火焰离子化检测器测定试样中微量苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯，并按外标法定量，求出各组分含量。

2.2 仪器及材料

2.2.1 气相色谱仪

配置氢火焰离子化检测器（FID）的气相色谱仪。仪器对本实验所规定的最低测定浓度的杂质所产生的峰高应至少大于噪音的两倍，进样注射器：10μL微量注射器2支。

2.2.2 氮气、氢气

纯度大于99.99%；压缩空气。均需经硅胶、5A分子筛和活性碳干燥、净化。

2.2.3 标准物质

己烯-1中微量芳烃标样（苯15.040mg/kg；甲苯9.980mg/kg；对二甲苯9.850mg/kg）；间二甲苯9.850mg/kg；邻二甲苯10.060mg/kg；另也可自配。

2.3 操作条件

经过多次试验和筛选，确定色谱操作条件如下：色谱柱：DB-FFAP 60.0m×320.0nm×0.25μm；载气：氮气；分流比:10:1；初始流量:2.0mL/min；模式:恒定压力；柱温: 60℃保持15min；检测器温度:250℃；进样口温度220℃，氢气流量:40.0mL/min、空气流量:350.0mL/min；检测器模式：恒定尾吹气流量，25.0mL/min；进样量：1.0μL。

3 结果与讨论

3.1 组分峰的确认

己烯-1中微量芳烃各组分峰通过加标定性[3]确认后，在2.3操作条件下，待色谱仪就绪后进行分析，通过多次加标实验确定了己烯-1产品中各组分分离后的出峰位置和保留时间典型峰谱如图1所示，图中苯组分保留时间(RT)5.159min；甲苯组分RT：6.861min；对二甲苯组分RT：9.403min；间二甲苯组分RT：9.657min；邻二甲苯组分RT11.715min。

图1 各组分在柱上的出峰顺序及谱图

3.2 外标校正因子[1]试验

在2.3的操作条件下，待色谱仪准备就绪后,用微量注射器或自动进样器取与样品浓度相近的标样lμL，或由使用者选择能使各组分分离并保证最低检测浓度的进样量，在2.3的操作条件下测定，取平行测定的峰面积（峰高）按下式计算外标校正因子见表1。

表1 组分校正因子

式中：fi—微量芳烃外标校正因子；C标i— 标准样中微量芳烃，mg/kg；A平i—标准样中微量芳烃的平均峰面积（峰高）。

3.3 方法精密度实验

在2.3的操作条件下，待色谱仪准备就绪后,用自配样品连续平行6次测定己烯-1中各微量芳烃组分的含量，实验结果见表2,由表2可知，连续6次平行测定各组分的相对标准偏差均在0.10%左右，精密度较好，满足分析要求。

表2 自配样品6次平行测定结果 mg/kg

3.4 方法准确度实验

在2.3的操作条件下，待色谱仪就绪后,用2.2.3标准物质进行准确度验证分析，连续平行6次测定己烯-1标样中各微量芳烃组分的含量，计算回收率实验，实验结果见表3,由表3中数据结果可知，方法的回收率在99.20%～100.15%之间,说明方法的准确度好。

3.5 外标法的影响因素

外标法是用待测组分的纯品作为对照物质，以对照物质和样品中待测组分的响应信号相比较进行定量的方法，分析时外标物的浓度应与被测物浓度相接近，以利于定量分析的准确性。外标法方法的精确度，在很大程度上取决于操作条件的控制。样品分析的操作条件，必须严格控制于绘制校正曲线时的条件，使用外标法必须经常对校正曲线进行验证，外标法重复性的影响因素主要在于进样量的准确一致性上，要求操作者在进样时两次或多次进样的进样量必须保持一致，才能得到良好的重复性结果和准确度结果。

4 结论

采用FID检测器测定己烯-1中微量苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯等微量芳烃组分分析速度快，分离效果好，精密度和准确度好。满足日常分析要求，能及时提供参考数据，为下游工艺聚合生产操作提供指导作用，对出厂产品合格率控制检查非常重要，本方法可推广至同行业参考。