摘 要:采用冷柱頭進(jìn)樣方式,分析氟化氫汽提塔底液(C403)組成。針對(duì)分流/不分流進(jìn)樣分析氟化氫汽提塔底液(C403)組成數(shù)據(jù)偏離的情況,分析原因,嘗試用冷柱頭進(jìn)樣方式。經(jīng)過標(biāo)樣驗(yàn)證,數(shù)據(jù)穩(wěn)定性良好,具有較好的準(zhǔn)確性。
關(guān)鍵詞:氣相色譜;分流/不分流;冷柱頭;氟化氫汽提塔底液
C403塔是烷基化工藝流程中不可或缺的一部分。它的任務(wù)是除去烴類中的游離氟化氫,同時(shí)也將進(jìn)料物料中大約40%的苯由該塔蒸出,回到反應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)使用。塔底產(chǎn)物則去脫苯塔進(jìn)一步分離。C403塔底物是大約10%的苯、80%的烷烴和10%的烷基苯。分析其組成可以監(jiān)控烷基化反應(yīng)情況,指導(dǎo)后續(xù)的工藝操作。因此,準(zhǔn)確、有效、快速的對(duì)C403塔底物組成分析顯得尤為重要。
1 出現(xiàn)問題
C403塔底物組成分析主要是利用一根弱極性毛細(xì)管柱(HP-5)對(duì)苯、烷烴和烷基苯進(jìn)行有效分離[1~3],以FID檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè),利用外標(biāo)法定量。見式(1):
隨著樣品按頻率分析組成,C403塔底物中的苯含量于2016年5月中下旬開始出現(xiàn)偏離。見圖1:
用苯含量為10%的標(biāo)樣對(duì)比驗(yàn)證,儀器出現(xiàn)了較大偏差。對(duì)此,將C403塔底物組成轉(zhuǎn)移至另一臺(tái)氣相色譜分析,數(shù)據(jù)恢復(fù)平穩(wěn)。經(jīng)過一年時(shí)間左右,第二臺(tái)GC分析C403組成苯含量出現(xiàn)了和第一臺(tái)GC同樣的問題。見圖2:
2 解決問題
作為氟化氫汽提塔底液,其可能含有少量的氟化氫。因?yàn)闅浞峥梢杂糜诘窨滩AВǘ趸瑁?,所以猜測(cè)是C403塔底物中的氫氟酸在進(jìn)入氣化室后,對(duì)玻璃襯管進(jìn)行了腐蝕。式(2)為方程式:
由于長(zhǎng)年累月的進(jìn)樣和腐蝕,玻璃襯管內(nèi)壁被腐蝕越來越嚴(yán)重;同時(shí)C403組成沸點(diǎn)差距很大,對(duì)襯管要求比較高,因此影響了其組成分析的結(jié)果。
分析C403塔底物組成的是一臺(tái)島津GC2010plus,采用分流進(jìn)樣方式,見圖3:
根據(jù)這一情況,考慮將C403塔底物直接注入毛細(xì)管柱頭,這樣就避免了產(chǎn)品中微量的氫氟酸對(duì)玻璃的腐蝕。在質(zhì)管分析室氣相色譜中安捷倫7890A的冷柱頭進(jìn)樣[3~4]就滿足了這一要求。所謂冷往頭進(jìn)樣是在無隔墊、無樣品分流、無閃蒸加熱汽化即“三無”的條件下,將樣品直接進(jìn)到色譜柱柱頭上的一種進(jìn)樣技術(shù)。進(jìn)樣時(shí),樣品不經(jīng)過玻璃襯管,直接由進(jìn)樣針快速注入毛細(xì)管柱頭。這樣就避免了樣品中由于氟化氫腐蝕玻璃對(duì)分析結(jié)果的影響。其結(jié)構(gòu)見圖4:
2017年8月開始,C403塔底物組成分析轉(zhuǎn)移至安捷倫7890A完成。經(jīng)過標(biāo)樣比對(duì),到目前為止,沒有出現(xiàn)苯含量逐漸偏大情況。圖5和圖6分別是2017年8月至今,每個(gè)月標(biāo)樣苯峰面積百分含量統(tǒng)計(jì)圖和最近兩個(gè)月C403中苯含量統(tǒng)計(jì)圖:
3 結(jié)論
冷柱頭進(jìn)樣解決了C403塔底物中酸性成分對(duì)玻璃襯管的腐蝕對(duì)分析結(jié)果的影響。其缺點(diǎn)是長(zhǎng)期的進(jìn)樣,柱頭易污染和腐蝕,影響柱效。對(duì)汽提塔低液(C403)組成分析方法的優(yōu)化和改進(jìn),是今后在工作中遇到困惑和不解時(shí),應(yīng)該保持的態(tài)度。
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作者簡(jiǎn)介:唐瓊(1985-),女,江蘇無錫人,質(zhì)量管理工程師,從事分析檢驗(yàn)和體系相關(guān)工作。