劉梅花(蘭州石化三葉公司質(zhì)檢部, 甘肅 蘭州 730060)

目前MTBE純度分析使用色譜儀是我公司異丁烯裝置投資建立時(shí)購(gòu)買(mǎi)的，由于使用時(shí)間比較長(zhǎng)，熱導(dǎo)檢測(cè)器靈敏度下降，分析準(zhǔn)確率特別低。即使更換新色譜柱、清洗檢測(cè)器，用該儀器分析MTBE樣品，純度基本都是100%。這樣分析出的數(shù)據(jù)沒(méi)有任何意義，對(duì)異丁烯產(chǎn)品的生產(chǎn)和成品質(zhì)量的提高起不到任何指導(dǎo)作用。

為此，公司為質(zhì)檢部配置了三臺(tái)新色譜儀（SP-3420A 色譜），質(zhì)檢部安排專人負(fù)責(zé)對(duì)色譜儀的汽化室溫度、檢測(cè)器溫度、柱溫、載氣流速等主要參數(shù)進(jìn)行了多次調(diào)試。確定了MTBE純度分析的最佳條件，建立了MTBE 純度分析方法。為異丁烯裝置生產(chǎn)提供了可靠數(shù)據(jù)，為下一步提高異丁烯產(chǎn)品質(zhì)量提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

目前我國(guó)丁基橡膠的使用量越來(lái)越多，從2000年的4.24萬(wàn)t 增加到2005 年的15.46 萬(wàn)t，增長(zhǎng)速率很高。好多發(fā)達(dá)國(guó)家輪胎丁基化率已經(jīng)是80%左右。但是當(dāng)下我國(guó)的丁基化率相比很低。所以，我國(guó)在丁基橡膠的使用率上還有很大潛能和發(fā)展空間潛力。有科學(xué)預(yù)估，在N 年以后我國(guó)將會(huì)大力發(fā)展子午胎，所以未來(lái)丁基橡膠及鹵化丁基橡膠需求量也是不可預(yù)估的。因?yàn)辇嫶蟮亩』鹉z市場(chǎng)，多以對(duì)聚合級(jí)異丁烯的純度有了更高的要求，也正因此有前所未有的挑戰(zhàn)。我公司內(nèi)部將現(xiàn)有的異丁烯裝置生產(chǎn)規(guī)模改擴(kuò)建為6萬(wàn)多噸/年，對(duì)產(chǎn)品的要求也是很高，而對(duì)于我們實(shí)驗(yàn)室也提出了要對(duì)異丁烯純度進(jìn)行精確分析。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與材料：

色譜柱：SP-3420A型氣相色譜儀，熱導(dǎo)檢測(cè)器。

數(shù)據(jù)處理儀：色譜數(shù)據(jù)工作站；

色譜柱：不銹鋼填充柱；∮3mm.

微量注射器：1ul。

載氣：氫氣；純度≥99.99%。

1.2 色譜主要參數(shù)的設(shè)計(jì)：

色譜參數(shù)主要由5 個(gè)主要參數(shù)因素控制：A：汽化室溫度；B：柱溫；C：熱絲溫度；D：進(jìn)樣量；E：載氣壓力；

1.2.1汽化室溫度的選擇

目標(biāo)值既是設(shè)定值，為了整個(gè)過(guò)程的形成及反應(yīng)，須使其形成一個(gè)閉循環(huán)。這就是諸多事物反應(yīng)及進(jìn)化的潛在規(guī)則。一氧二青組成了水，給萬(wàn)物提供了生命；一氧化碳組成了有毒氣體，影響著生命；每個(gè)組合是特定的，從反應(yīng)過(guò)程到裂變到結(jié)果。已然，色譜它的整個(gè)過(guò)程也是需要循規(guī)蹈矩的。

汽化室的功能是將從進(jìn)樣口進(jìn)入汽化室的樣品瞬間汽化。所以汽化室內(nèi)溫度將樣品中所有組分瞬間汽化就可以，MTBE樣品主要的組份是甲醇、MTBE、甲醚、叔丁醇、混合碳四、戊烯等，因?yàn)橐陨螹TBE 樣品主組份沸點(diǎn)低，因此，我們先將汽化室溫度設(shè)為125℃、150℃、185℃。

1.2.2柱溫的選擇

柱溫決定樣品的分離程度和分析速度，色譜柱溫實(shí)際操作溫度不得高于柱子最高使用溫度。但柱溫太低，分析速度慢，分析時(shí)間長(zhǎng)。

1.2.3 熱絲溫度的要求

在符合分析要求的情況時(shí)，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)得知，熱絲溫度不能高，最好熱絲溫度控制在1.5ⅹ100℃，這樣才能滿足試驗(yàn)分析。

1.2.4 進(jìn)樣量的選擇

進(jìn)樣量的選擇和直接影響最終的分析結(jié)果，如果進(jìn)樣量大，色譜峰會(huì)高于檢測(cè)上限，準(zhǔn)確率會(huì)受到很大影響。若進(jìn)樣量太小，這樣就低于檢測(cè)下限，不能被檢測(cè)。因此，為了得出準(zhǔn)確的分析率，在選擇進(jìn)樣量時(shí)就得選用最為合適的。所以我們通過(guò)下表來(lái)選擇進(jìn)樣量。

表-1 進(jìn)樣量調(diào)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)情況

通過(guò)以上4 個(gè)方案的反復(fù)試驗(yàn)，進(jìn)樣量為0.6 mL 時(shí)各主要組分峰形較為理想。

1.2.5柱前壓的調(diào)試

通過(guò)對(duì)色譜柱溫的調(diào)試，需適當(dāng)調(diào)整柱前壓（載氣流速）。如下表進(jìn)行試驗(yàn)。

表-3 柱前壓的調(diào)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)情況

按上述各方案進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，結(jié)果表明方案5條件下，碳四峰與異丁烯峰可完全分離，因此，柱前壓應(yīng)選擇為0.06 Mpa，載氣流速為20ml/min。

2 調(diào)試結(jié)果

從以上五組分析數(shù)據(jù)可看出在當(dāng)前色譜條件下，分析異丁烯樣品中異丁烯含量相對(duì)誤差的絕對(duì)值都小于0.5%，說(shuō)明分析重復(fù)性較好。

色譜儀調(diào)試后的參數(shù)見(jiàn)下表-4，調(diào)試后樣品分析色譜圖見(jiàn)圖1

表-4 調(diào)試后色譜儀參數(shù)

圖1 色譜儀參數(shù)調(diào)試后的色譜圖

3 精密度和準(zhǔn)確度

3.1 精密度試驗(yàn)

表-5 樣品分析的精密度

從以上四組分析數(shù)據(jù)可看出在當(dāng)前色譜條件下，分析異丁烯樣品中異丁烯含量相對(duì)誤差的絕對(duì)值都小于0.5%，說(shuō)明分析重復(fù)性較好。

3.2 準(zhǔn)確度試驗(yàn)

表-6 樣品分析的準(zhǔn)確度

通過(guò)上表中2 組分析，MTBE 樣品分析再現(xiàn)性小于0.5%，說(shuō)明樣品分析再現(xiàn)性較好。因此，目前調(diào)試的色譜參數(shù)基本滿足MTBE樣品分析要求。

4 結(jié)語(yǔ)

MTBE 色譜儀通過(guò)調(diào)試，新更換的柱子對(duì)樣品各組分離效果較佳，分析重復(fù)性也較好。但是由于柱前壓較低，載氣流速較低，因此，MTBE 出峰時(shí)間為32分鐘左右，一個(gè)MTBE 樣品順利分析結(jié)束約需40分鐘，整個(gè)分析過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)，所以接下來(lái)的主要工作就是如何縮短時(shí)間，提高工作效率。