陳實(shí)春 蔡登定 郭功成

（中國(guó)石油獨(dú)山子石化公司乙烯廠中心化驗(yàn)室，獨(dú)山子833699）

多維氣相色譜法快速分析加氫汽油中苯乙烯含量

陳實(shí)春 蔡登定 郭功成

（中國(guó)石油獨(dú)山子石化公司乙烯廠中心化驗(yàn)室，獨(dú)山子833699）

采用十通閥的反吹切換功能，將兩根色譜柱和兩個(gè)檢測(cè)器連接起來，快速分析裂解加氫汽油中苯乙烯含量，采用外標(biāo)法定量［1］，該方法準(zhǔn)確度和精密度均較高，分析快速簡(jiǎn)捷。

十通閥 苯乙烯 快速分析 氣相色譜

獨(dú)山子石化有加氫汽油產(chǎn)品中苯乙烯含量大約為0.02%，通過苯乙烯含量可以知道二段加氫單烯烴加氫生產(chǎn)飽和烴的量，另外調(diào)整工藝快速分析苯乙烯含量，還可以為下游提供很好的參數(shù)，對(duì)苯乙烯回收項(xiàng)目的應(yīng)用，能很好的起到工藝指導(dǎo)作用。汽油中苯乙烯的分析傳統(tǒng)方法采用聚乙二醇柱分析苯乙烯含量，該方法一方面是分析時(shí)間長(zhǎng)，另一方面是不能完全和1－甲基－2－乙基苯不能完全分開，無法滿足日?？焖俜治鲆蟆１緦?shí)驗(yàn)參照分析標(biāo)準(zhǔn)ASTM D5580［2］，利用十通閥的反吹切換等功能，將裂解加氫汽油中的苯乙烯從樣品中切割出來進(jìn)行快速分析。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器設(shè)備

氣相色譜儀：型號(hào)Agilent6890N；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：Agilent6890色譜工作站；色譜柱：極性TCEP前置柱、非極性HP－1色譜柱；另配有FID檢測(cè)器、TCD檢測(cè)器及十通閥；GC自動(dòng)進(jìn)樣器，色譜柱配置見表1。

表1 色譜柱配置

1.2 材料及試劑

色譜標(biāo)樣：三苯標(biāo)樣（苯：60.62%；甲苯20.21%；乙苯：8.08%；對(duì)二甲苯：2.00%；間二甲苯：5.04%；鄰二甲苯：2.03%；苯乙烯：2.02%）大連大特標(biāo)氣公司產(chǎn)，載氣：高純氮?dú)?，純度大?9.99%；氫氣：高純氣體，純度大于99.99%，使用前進(jìn)行脫氧、脫水、脫烴處理，要求烴含量和水含量小于10ml／m3；裂解汽油AP61011。

1.3 分析過程及閥路圖

將一定量樣品注入極性固定液（TCEP）的前置柱中，C9及更輕的非芳烴在前置預(yù)柱中洗脫出時(shí)被排至大氣，可在后通道用熱導(dǎo)池檢測(cè)器檢測(cè)出氣體組分含量。在苯乙烯洗提出之前的最后時(shí)刻對(duì)TCEP柱進(jìn)行反吹，選擇好反吹切割點(diǎn)進(jìn)行樣品切割，將所需苯乙烯組分反沖至HP－1柱中分離，前通道FID檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，閥路圖見圖1所示。利用樣品組分保留時(shí)間與標(biāo)樣中苯乙烯保留值進(jìn)行對(duì)照定性［3］，外標(biāo)法定量。

圖1 閥氣路圖

2 結(jié)果與討論

2.1 操作條件的選擇

柱溫1：60℃保持7.0min，以2℃／min速率升到120℃，保持0.00min；前進(jìn)樣口溫度：250℃，分流比10∶1，柱前壓17pis，恒壓，初始柱流速7.4mL／min；后進(jìn)樣口：初始?jí)毫?9psi，梯度壓力速率100psi／min，最終壓力25psi，載氣：氮?dú)?；檢測(cè)器（前、后）：溫度250℃，氫氣40mL／min，空氣400mL／min，恒定尾吹氣5mL／min；進(jìn)樣量1.0μL。

2.2 閥事件的的確定

圖2 0.5min閥打開

通過實(shí)驗(yàn)選擇最佳切閥時(shí)間點(diǎn)，以便得到良好的分離效率，通過不同時(shí)間的切閥動(dòng)作實(shí)現(xiàn)加氫汽油中苯乙烯組分與其他各組分的分離，如圖2中，設(shè)置切閥事件為0.5min打開，由圖可見0.5min打開的時(shí)候加氫汽油中各組分均被檢測(cè)出來，后通道未檢測(cè)到任何被預(yù)柱分離出來的組分，未起到任何切割作用；繼續(xù)改變閥動(dòng)作事件，圖3選擇在2.0min切閥，此時(shí)汽油中部分組成被切割出來在后通道檢測(cè)到出峰，但是苯乙烯與其他組分未被完全分開，譜圖中出現(xiàn)有明顯未完全分離峰，此時(shí)檢測(cè)到苯乙烯峰面積為2.77668＊104；再次改變閥切割時(shí)間點(diǎn)，此時(shí)選擇切割事件為3.00min開閥得到圖4，明顯可見圖4中在保留時(shí)間21.923min被完全分離出一個(gè)很獨(dú)立的峰，此時(shí)峰面積為3.0396＊104；在苯乙烯得以分離的同時(shí)，還要考慮是否有苯乙烯跟隨其它組分一起被切割出去，繼續(xù)選擇切割時(shí)間，選擇3.2min開閥，得到圖5，經(jīng)過定量計(jì)算得到圖5中苯乙烯含量和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)給定的含量小了很多，峰面積為1.16869＊104，與圖4中苯乙烯峰面積比較明顯減少，說明在3.2min開閥的時(shí)候有部分苯乙烯被切割出去，影響準(zhǔn)確度，峰面積記錄見表2。

圖3 2.0min閥打開

圖4 3.0min閥打開

圖5 3.2min閥打開

表2 峰面積記錄表

2.3 測(cè)定精密度和準(zhǔn)確度［3］的考察

在2.1的操作條件下，選擇3.00min打開閥事件，25min關(guān)閥對(duì)三苯標(biāo)樣中苯乙烯進(jìn)行連續(xù)6次測(cè)定，并計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差考察其精密度（見表3），經(jīng)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.04，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)誤差都較小，滿足分析要求。另用兩種不同分析方式進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，分別采用Innowax分析柱和文中方法進(jìn)行對(duì)比分析，采用樣品一段加氫汽油（AP61011）分析結(jié)果比對(duì)見表4，結(jié)果表明分析準(zhǔn)確度高，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差較小，測(cè)定結(jié)果都能吻合。如果樣品中含有其它雜質(zhì)干擾苯乙烯出峰時(shí)，宜考慮多維氣相色譜法快速分析汽油中的苯乙烯含量。

表3 標(biāo)樣6次平行測(cè)定結(jié)果（標(biāo)稱值2.02）

表4 樣品中苯乙烯含量6次測(cè)定對(duì)比試驗(yàn)

3 結(jié)論

通過多維色譜方法建立，采用預(yù)柱切割、分析柱聯(lián)用的分離方法，選擇合適閥事件快速分析加氫汽油中苯乙烯含量，能得到獨(dú)立的苯乙烯譜圖，分離效果良好，分析精密度和準(zhǔn)確度滿足分析要求，且適合樣品組分復(fù)雜的分離分析，為乙烯裝置加氫單元生產(chǎn)工藝提供了準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)，為下一步生產(chǎn)回收苯乙烯工藝提供很好的指導(dǎo)作用。

［1］朱明華 .儀器分析［M］.3版 .北京：高等教育出版社，2000：48－55.

［2］ASTM D5580.2002

［3］劉珍.化驗(yàn)員讀本［M］.4版 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008：336－340.

Rapid analysis of styrene content in hydrogenated gasoline by multidimensional gas chromatography.

Chen Shichun，Cai Dengding，Guo Gongcheng
（The Central Lab of Ethylen Complex of Petro China Dushanzi Petrochemical Company，Dushanzi 833699，China）

Two chromatographic columns and two detectors are connected by using the reverse blowing switching function of a 10－way valve.The external standard method is used for the quantitative analysis.The analytic result is accurate and precision.

10－way valve；styrene；rapid analysis；gas chromatography

10.3936／j.issn.1001－232x.2017.01.004

2016－05－12

陳實(shí)春，技師，從事石化產(chǎn)品化驗(yàn)分析工作，E－mail：chenshichun120＠126.com。