郭為民 張曉輝 岳愛范 朱海燕 李毅梅

（呼和浩特石化公司質(zhì)檢部，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070）

煉廠氣是煉油工藝產(chǎn)生的各種氣體的混合物，它們可以是燃料氣、最終產(chǎn)品或下一步工藝的原料。煉廠氣的組成很復雜，一般含有烴類、永久氣體、硫化物等等。對其組分的精確而快速的分析對于優(yōu)化煉油工藝和控制產(chǎn)品質(zhì)量是必不可少的。因此有必要尋找一種方便、快捷、全面、準確的分析方法，以便得到這些氣體的正確組成。

本文采用多維氣相色譜技術(shù)進行煉廠氣的全組分分析。多維色譜是指使用兩根以上的色譜柱或兩個以上的檢測器，通過閥切換來改變載氣流向的辦法，用一臺色譜儀得到比單柱系統(tǒng)更多的分離信息。一次進樣分析僅需要5~6分鐘。而對于傳統(tǒng)的單柱色譜分析來說，因煉廠氣中既有有機組分又有無機組分，再加上考慮氣相色譜的載氣選擇問題，所以要得到煉廠氣的全組分分析必須要用到三臺以上色譜儀。采用多維氣相色譜技術(shù)，不僅大大提高了分析效率同時也為公司一次性節(jié)約儀器購置費大約上百萬元，同時也很大程度的節(jié)約了后續(xù)運行成本。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

分析儀器：安捷倫7890氣相色譜儀。儀器配置：7890主機閥箱、進樣口模塊、分流/不分流進樣口、LAN接口、電子流量控制模塊、氫火焰離子化檢測器、熱導檢測器(兩個)、六個微填充色譜柱和毛細管色譜柱、兩個十通閥、三個六通閥、一個自動開關(guān)閥、液體采樣閥、軟件。

試劑：標準氣體，包含組分有：甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、異丁烷、正丁烷、丙二烯、乙炔、反-2-丁烯、正丁烯、異丁烯、順-2-丁烯、異戊烷、正戊烷、1,3-丁二烯、反-2-戊烯、正戊烷、2-甲基-2-丁烯、順-2-戊烯、C6+、一氧化碳、二氧化碳、氮氣、氧氣、氫氣、硫化氫。

1.2 色譜柱：

柱 1（Column 1）：3 m×0.32 mm×4 μm SPB-1

圖1 為氣相色譜流程示意圖

柱 2（Column 2）：25 m×0.32 mm×8 μm Al2O3 Plot'S'

柱 3（Column 3）：0.25 m×1/16"，(ID 1mm) Silcosteel,HayeSep Q

柱 4（Column 4）：1 m×1/16" Silcosteel，(ID 1mm)HayeSep N

柱 5（Column 5）：1 m×1/16" Silcosteel，(ID 1mm)HayeSep Q+2 m×1/16"Silcosteel,，Molsieve 5A

柱 6（Column 6）：2 m×1/16" Silcosteel，(ID 1mm)Molsieve 13X

圖1氣相色譜流程示意圖。

1.3 色譜條件

色譜柱采取程序升溫：80℃穩(wěn)定 2min，35℃/min 升 至185℃，穩(wěn)定2min；進樣口溫度：200℃；Aux 1 (柱箱)：70℃；Aux 2(閥箱)：70℃；檢測器溫度：FID為 190℃；TCD 為 150℃；分流比：150:1。

2 結(jié)果和討論

2.1 定性和定量分析

定性分析是在選定的色譜條件下，采用色譜柱標準譜圖結(jié)合標準氣組分對照進行。定量分析采用外標、面積歸一法進行。完整的校正因子是通過標準氣體進行外標完成的。確定校正因子的具體過程為：在確定的色譜條件下，用已知組分含量的標準氣體進樣，分析結(jié)束后，通過調(diào)用化學工作站定制校正表菜單，將兩個TCD和FID上檢測到的面積信號調(diào)出，并分別輸人相對含量，得到各組分的校正因子。

2.2 精密度和準確度試驗

2.2.1 精密度

按實驗方法測定催化裝置干氣樣品各組分的含量，計算平均值和測定結(jié)果的相對標準偏差。且本方法定量測定結(jié)果的相對標準偏差與文獻值吻合。

2.2.2 準確度

用傳統(tǒng)方法，即三臺色譜儀分別對樣品中的烴類、永久氣體（氧氣、氮氣、一氧化碳、二氧化碳）、氫氣進行測定，用檢測管法分析硫化氫含量，最終將結(jié)果進行歸一化，結(jié)果列于表1。由表1可見，本實驗方法的測定結(jié)果與傳統(tǒng)方法多臺色譜儀測定結(jié)果的誤差在允許誤差范圍內(nèi)，兩種方法的測定結(jié)果基本一致。

表1 精密度（n=6）和準確度（n=2）試驗結(jié)果

結(jié)論

采用多維氣相色譜法測定煉廠氣組成，通過實驗和對比得知該方法的精密度和準確度較高，且突出特點是方便、快捷，完全可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法測定煉廠氣中各組分的含量，滿足生產(chǎn)和科研的需要。

[1] 張海波，桂建舟，李孝國，張曉彤，宋麗娟，孫兆林.多維氣相色譜技術(shù)用于輕質(zhì)烴芳構(gòu)化產(chǎn)物的定性和定量分析.中國化工學會2005年石油化工學術(shù)年會論文集.2005.10.

[2] 駱重梅，魏海倉.應用多維氣相色譜儀實現(xiàn)汽油中的烴類組成、含氧化合物、苯類物質(zhì)準確測定[J].甘肅科技.2009.09.08.