張青香 趙蒙蒙 李淑霞 湯友梅 程麗敏(中原油田石油化工總廠化驗監(jiān)測站, 河南 濮陽 457165)
優(yōu)化混合碳五組分色譜分析
張青香 趙蒙蒙 李淑霞 湯友梅 程麗敏(中原油田石油化工總廠化驗監(jiān)測站, 河南 濮陽 457165)
中原油田分公司石油化工總廠的5萬噸/年的輕烴裝置是生產(chǎn)混合碳五、混合丙丁烷等產(chǎn)品的特色裝置,以中原油田輕烴為原料,主要產(chǎn)品為混合碳五,其主要質(zhì)量指標是烴類組成,而烴類組成的分析是利用現(xiàn)有分析石腦油的氣相色譜儀,對分析條件進行優(yōu)化,保證混合碳五的分析準確率。
混合碳五;毛細管柱;保留時間
利用混合碳五中各組分在固定相中分配系數(shù)的不同,當汽化后的試樣被載氣帶入色譜柱中運行時,被測組分就在兩相間進行反復(fù)多次分配,由于固定相對各組分的吸附或溶解能力不同,被分離的各組分在固定相中的滯留時間就不同,經(jīng)過一定柱長的反復(fù)吸附和解析,使不同組分按一定的順序離開色譜柱進入檢測器,產(chǎn)生的離子流訊號經(jīng)放大后,在色譜工作站上描繪出各組分的色譜峰。
Agilent6890N氣相色譜儀配有氫火焰檢測器,配有Agilent7683自動進樣器;PONA色譜柱:長50m,內(nèi)徑0.2mm,液膜厚度0.5μm;氫氣源:純度>99.9%,壓力>0.4Mpa;
氮氣源:純度>99.9%,壓力>0.4MPa;空氣源:純度>99.9%,壓力>0.4MPa;色譜工作站:Agilent B0402。
(1)毛細管色譜柱選擇
選用6890N 毛細管柱色譜柱:50m×0.2mm×0.5μm,其固定相為鍵合(交聯(lián))甲基硅酮,液膜厚度為0.5μm熔融石英毛細管色譜柱。
(2)實驗條件
表1 實驗條件的優(yōu)化如下
通過以上條件的改變,將初始柱溫控制在35±0.5℃較為適宜,采用一階程序升溫:初始溫度為35℃,初始時間為10min,升溫速率6℃/min,終止溫度為60℃,結(jié)束時間為3min;進樣口溫度:250℃。檢測器溫度:300℃。進樣量為0.5μL,按面積歸一化法計算樣品中各個組分的含量,測定結(jié)果以質(zhì)量百分數(shù)表示。選用載氣:氮氣,柱子壓力為13.00psi,采用恒定壓力,分流比為159:1,總流量為50.3mL/min,分流流量為47.5 mL/min,柱流量:0.3mL/min,燃氣:氫氣,流量為35mL/min。助燃氣:空氣,流量為350mL/min。碳五餾分中有關(guān)組分基本都能得到較好的分離,分析周期較短,樣品出峰時間僅25.5min。根據(jù)以上分析條件進一步作組分的定性和定量分析。
(1)組分定性和定量 采用中國石油化工科學(xué)研究院的RIPP-Intelligence 1.00-Gasoline汽油單體烴組成分析的標準數(shù)據(jù)庫,對混合碳五進行定性和定量分析。
調(diào)節(jié)載氣壓力,用正戊烷的保留時間定性,確保其保留時間與石油科學(xué)研究院的標準數(shù)據(jù)庫的保留時間相當,即調(diào)整正戊烷的保留時間為11.565min,此時的載氣壓力為13.0psi。之后就可做樣品分析,定量方法采用石油科學(xué)研究院的標準數(shù)據(jù)庫軟件工作站進行計算。
①開機后,按2(2)實驗條件創(chuàng)建實驗方法,儀器運行平穩(wěn),各項參數(shù)達到初始設(shè)定值,可點擊Agilent B0402工作站上的開始,將樣品瓶放在3號位置,7683自動進樣器就自動進樣分析,同樣,樣品進樣量為1.0微升。
②實驗分析的PONA定性定量表是石油化工科學(xué)研究院的汽油單體烴組成分析的標準數(shù)據(jù)庫,用正構(gòu)烷烴調(diào)整其保留時間與標準數(shù)據(jù)庫的保留時間相吻合,以達到定性和定量的目的。
(2)重復(fù)性考察 對同一樣品進行五次重復(fù)測定,重復(fù)性較好。其中≤C4組分相對標準偏差相對偏高。因為混合碳五組分很輕,初餾點在20多度,樣品容易揮發(fā),故所取樣品一定要在冰箱中保存。其中C5和>C5的相對標準偏差均滿足分析的要求。
(3)用6890N毛細管色譜法分析混合碳五組分,樣品中各組分能一次有效分離完全,毛細管方法精密度高,重現(xiàn)性好,分析結(jié)果準確可靠,分析速度快,適當改變分析條件,能縮短分析時間。本方法還可應(yīng)用于混合碳五分離裝置運行控制分析。
張青香(1967-),女,河南省濮陽市石油化工總廠化驗監(jiān)測站工程師,主要從事油品分析。