氣相色譜法測(cè)定汽油中醇，醚及芳烴
一摘要
SPD-6600汽油分析專用儀是本公司自行設(shè)計(jì)研制一款高性能分析儀器,儀器具有穩(wěn)定流路控制,高靈敏度FID檢測(cè)器,定性定量精度高,適用測(cè)定成品汽油中中醇醚及芳烴,是石化行業(yè)、煉油廠及質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域理想的專用氣相色譜儀,對(duì)于改進(jìn)汽油的生產(chǎn)方法和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)品質(zhì)量控制具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
二．分析方案
2.1方法原理
SPD-6600汽油分析儀采用高靈敏度的FID檢測(cè)器，將適當(dāng)?shù)膬?nèi)標(biāo)加到樣品中，然后將樣品導(dǎo)入裝有兩根色譜柱及一個(gè)切換閥的色譜儀中.
（1） 醇醚分析：將內(nèi)標(biāo)加入樣品中，初始狀態(tài)樣品先流入預(yù)切柱將輕烴組分放空，再將閥切換至反吹分析位置，讓含氧化物進(jìn)入分析柱，待叔戊基甲基醚流出后，再反吹重?zé)N組分。
（2） 苯和甲苯分析：將內(nèi)標(biāo)加入樣品中，初始狀態(tài)樣品先流入預(yù)切，放空比C9輕的非芳烴，在苯流出之前立即將預(yù)切柱置于反吹狀態(tài)，將保留組分導(dǎo)入分析柱，苯，甲苯和內(nèi)標(biāo)按照沸點(diǎn)順序流出色譜柱進(jìn)入FID檢測(cè)器檢測(cè)，當(dāng)內(nèi)標(biāo)物流出后，立即反吹分析柱，將剩余重芳烴反吹出色譜柱進(jìn)入FID檢測(cè)器檢測(cè)，通過(guò)**次分析，可獲得苯，甲苯的含量。
（3） C8芳烴分析：將內(nèi)標(biāo)2-己酮加入樣品中，初始狀態(tài)將預(yù)切柱的反吹時(shí)間調(diào)整到小于C12的非芳烴，苯，甲苯流出后，但是乙苯流出前進(jìn)行，保留的內(nèi)標(biāo)物和C8芳烴組分導(dǎo)入分析柱，按照沸點(diǎn)順序流出色譜柱進(jìn)入FID檢測(cè)器檢測(cè)，當(dāng)鄰二甲苯流出后，立即反吹分析柱，將C9以上芳烴反吹出色譜柱進(jìn)入FID檢測(cè)器檢測(cè)，通過(guò)第二次分析，可獲得乙苯，對(duì)/間二甲苯，鄰二甲苯，C9以上重芳烴的含量，通過(guò)兩次進(jìn)樣可求得樣品中總芳烴的含量。
2.2 分析流程圖：
2.3 適用標(biāo)準(zhǔn)：
GB /T 17930-2006《車(chē)用汽油》
GB/T 18351-2004《車(chē)用乙醇汽油》
SH/T 0663-1998《汽油中醇類和醚類含量測(cè)定》
SH/T 0693-2000《汽油中芳烴含量測(cè)定》
GB/T 23799-2009《車(chē)用甲醇汽油》
2.4 適用范圍：
2.4.1 適用于測(cè)定成品汽油中甲醇.乙醇.正丙醇.異丁醇.仲丁醇.正丁醇.叔戊醇.甲基叔丁醚.叔戊基甲基醚.二異丙基醚.乙二醇二甲醚等含氧化合物的分析
2.4.2 適用于測(cè)定成品車(chē)用汽油中苯.甲苯.乙苯.二甲苯.C9以上重芳烴和總芳烴的含量。
2.5 分析過(guò)程
2.5.1 醇醚分析：將內(nèi)標(biāo)乙二醇二甲基醚（DME）加入樣品中.首先進(jìn)入TCEP預(yù)切柱,放空輕烴,然后在甲基叔丁基醚（MTBE)之前切換(初始到分析狀態(tài)）,讓含氧化合物進(jìn)入分析柱,待叔戊基甲基醚流出后,再反吹重?zé)N組分（分析狀態(tài)到初始狀態(tài)）,確定切割時(shí)間時(shí),可以用單標(biāo)（MTBE)直接尋找切割時(shí)間,實(shí)驗(yàn)證明,MTBE峰起始位置時(shí)間（不是峰頂時(shí)間）+0.5min為最理想的切換時(shí)間。
2.5.2 甲醇汽油分析：將內(nèi)標(biāo)乙二醇二甲基醚（DME）加入樣品中,首先進(jìn)入TCEP預(yù)切柱,放空輕烴，然后在甲醇之前切換（初始到分析狀態(tài)）,讓含氧化合物進(jìn)入分析柱，待叔戊醇流出后，再反吹重?zé)N組分（分析狀態(tài)到初始狀態(tài)）。
2.5.3 苯和甲苯分析：將內(nèi)標(biāo)2-己酮加入樣品中，首先進(jìn)入TCEP預(yù)切柱，放空比C9輕的非芳烴，然后在苯之前切換（初始到分析狀態(tài)），讓苯，甲苯，2-己酮進(jìn)入分析柱，待2-己酮流出后，再反吹剩余組分（C8和C8以上芳烴及C10和C10以上芳烴）（分析狀態(tài)到初始狀態(tài)），實(shí)驗(yàn)證明，苯峰起始位置時(shí)間（不是峰頂時(shí)間）+0.5min為最理想的切換時(shí)間。
2.5.4 C8芳烴分析：將內(nèi)標(biāo)2-己酮加入樣品中，首先進(jìn)入TCEP預(yù)切柱，放空苯，甲苯和小于C12的非芳烴，然后在乙苯流出之前切換（初始到分析狀態(tài)），讓芳烴進(jìn)入分析柱，待鄰二甲苯流出后，再反吹剩余組分（分析狀態(tài)到初始狀態(tài)）（C9和C9以上芳烴）進(jìn)入FID檢測(cè)器檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)證明，乙苯峰起始位置時(shí)間（不是峰頂時(shí)間）+0.5min為最理想的切換時(shí)間。
注：汽油中的總芳烴分析，一個(gè)樣品分兩步驟做分析，**次分析苯和甲苯，第二次分析乙苯和鄰，間，對(duì)-二甲苯，及C9以上的苯系物。
三．分析條件
條件 項(xiàng)目 | 醇醚分析 | 甲醇汽油分析 | 芳烴分析 |
色譜柱 | 預(yù)切柱 | 預(yù)切柱 | 預(yù)切柱 |
分析柱 | 分析柱 | 分析柱 |
載氣 | 氮?dú)?/span> | 氮?dú)?/span> | 氮?dú)?/span> |
切換樣 | 甲基叔丁基醚 | 甲醇 | 1.苯 2.乙苯 |
程升條件 | 70度（14mim）10度/min到180度 | 70度保持到叔戊醇出完，切換并且高溫烘剩余高沸點(diǎn)組分 | 70度（14mim）10度/min到180度 |
切換時(shí)間1 | 切換時(shí)間為0.4分鐘，等到叔戊基甲醚（TAME）出峰完，閥切換到初始狀態(tài) |
| 切換時(shí)間為1分鐘待2-己酮流出后，閥切換到初始狀態(tài) |
切換時(shí)間11 |
|
| 乙苯流出之前切換（初始到分析狀態(tài)），讓芳烴進(jìn)入分析柱，待鄰二甲苯流出后，再反吹剩余組分（分析狀態(tài)到初始狀態(tài)） |
TCEP柱壓 | 0.05MP | 0.05MP | 0.05MP |
DB-1柱壓 | 0.02 MP | 0.02 MP | 0.02 MP |
柱溫 | 70度 | 70度 | 70度 |
氣化溫度 | 250度 | 250度 | 250度 |
FID溫度 | 250度 | 250度 | 250度 |
閥溫 | 70度 | 70度 | 70度 |
進(jìn)樣量（ul） | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
四．實(shí)驗(yàn)步驟
4.1 標(biāo)準(zhǔn)樣品：
A.醇醚定性標(biāo)樣 B.混合醇醚校正標(biāo)樣 C醇醚內(nèi)標(biāo)標(biāo)樣
D.芳烴定性標(biāo)樣 E. 混合芳烴校正標(biāo)樣 F. 芳烴內(nèi)標(biāo)標(biāo)樣
配制標(biāo)準(zhǔn)樣品后，進(jìn)樣0.4 ul，采用保留時(shí)間定性，內(nèi)標(biāo)法定量
4.2 汽油樣品：10ml試管加入1ml內(nèi)標(biāo)，用汽油稀釋到10ml，算出內(nèi)標(biāo)百分含進(jìn)樣0.4 ul，采用 保留時(shí)間定性，內(nèi)標(biāo)法定量，計(jì)算出汽油中醇醚或芳烴含量
五．典型譜圖
5.1 汽油中的醇醚標(biāo)樣譜圖：
5.2 汽油中的醇醚樣品譜圖：
5.3 汽油中苯、甲苯標(biāo)準(zhǔn)樣品圖
5.4 油中苯、甲苯樣品圖
六.儀器配置
序號(hào) | 名稱 | 型號(hào) | 數(shù)量 |
1 | 氣相色譜儀 | SPD-6600 | 1臺(tái) |
2 | 檢測(cè)器 | FID | 1個(gè) |
3 | 色譜柱 | 預(yù)切柱TCEP，0.56m×0.38mm不銹鋼柱 | 1根 |
分析柱DB-1（WCOT）30m×0.32mm×3μm | 1根 |
4 | 進(jìn)樣閥 | 十通閥（進(jìn)口） | 1個(gè) |
5 | 標(biāo)準(zhǔn)樣品 | 醇/醚定性標(biāo)樣，混合醇/醚校正標(biāo)樣，醇/醚內(nèi)標(biāo) | 1套 |
芳烴定性標(biāo)樣，混合芳烴校正標(biāo)樣，芳烴內(nèi)標(biāo) | 1套 |
6 | 氣源 | 氮?dú)怃撈?/span>(99.999%) | 1瓶 |
氫氣發(fā)生器 | 1臺(tái) |
空氣發(fā)生器 | 1臺(tái) |
7 | 數(shù)據(jù)處理 | 色譜工作站 | 1套 |
電腦，打印機(jī) | 1套 |
9 | 儀器附件 |
| 1套 |
|
|
|
|
|
七．結(jié)論
本公司生產(chǎn)制造的SPD-6600汽油分析專用儀，若用60m毛細(xì)管柱，可以更好的分離汽油中醇醚芳烴及總芳烴的含量，在優(yōu)化分析條件下，進(jìn)樣量0.4ul，采用面積內(nèi)標(biāo)定量，連續(xù)測(cè)定6次相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于2%，本方法操作簡(jiǎn)單，分析時(shí)間短，適合石化行業(yè)，煉油廠及質(zhì)量監(jiān)督相關(guān)部門(mén)。
