液化石油气杂质的气相色谱法测定范文

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《化学工业与工程技术杂志》2014年第二期

1试验部分

1.1仪器与试剂

1.1.1仪器Agilent7890A气相色谱仪，配热导池(TCD)检测器，带六通阀气体进样器(六通阀温度:80℃)，进样体积100μL;Agilent7890A气相色谱－5975C质谱仪。

1.1.2试剂二甲醚标准气:质量分数大于99.8%;液化石油气和二甲醚混合气组成(摩尔分数):甲烷0.981%、乙烯1.560%、乙烷0.470%、丙烯11.100%、丙烷23.549%、二甲醚14.500%、甲醇1.270%、异丁烷11.000%、正异丁烯4.010%、1，3－丁二烯2.030%、正丁烷11.200%、反丁烯7.980%、顺丁烯8.120%、异戊烷1.110%、正戊烷1.120%，佛山科的气体化工有限公司提供;甲缩醛(w)大于或等于98%、甲醇(w)大于或等于99%，阿拉丁试剂厂提供。

1.2色谱条件气相色谱条件:AgilentPLOT/Q(30m×0.53mm×40μm);载气:He，流速3mL/min;进样口温度:200℃;柱箱升温程序:80℃保持5min，然后以10℃/min的速率升至170℃，保持5min;进样方式:分流进样;试样分流比(体积比):10∶1。气相色谱－质谱条件:AgilentPLOT/Q(30m×0.32mm×20μm);载气:He，流速1mL/min;进样口温度:200℃;柱箱升温程序:70℃保持5min，然后以20℃/min的速率升至200℃，保持5min;进样方式:分流进样;试样分流比(体积比):10∶1。质谱电离方式:电子轰击源(EI);电离能量:70eV(1.12×10－17J);色谱与质谱接口温度:200℃;离子源温度:230℃;四级杆温度:150℃;全扫描模式(m/z):10～200;溶剂延迟:1min。

1.3试验方法按图1安装试验流程。铜管恒温水浴温度80℃，打开阀门A，C，调节阀门B，控制气体流速，使管路及六通阀中的空气全部排出，打开气体进样阀，液化气进气相色谱分析。

2结果与讨论

2.1试样取样方法二甲醚蒸气压较异丁烷、1，3－丁二烯、正丁烷、顺丁烯、反丁烯高，在钢瓶气态中含量高;甲醇、甲缩醛、异戊烷、正戊烷蒸气压低，在钢瓶中不易气化，因此在气相中含量低。这就导致钢瓶中气液相含量不均匀。为使检验样品不失真，试验中将钢瓶倒置，恒温80℃水浴气化试样，然后进气相色谱分析。

2.2色谱条件的优化分别选用Al2O3填充柱(10m×3mm)和PLOT/Q(30m×0.53mm×40μm)2种不同型号规格的色谱柱，以氢气为载气，色谱柱升温如1.2所示，分析混有杂质液化石油气。试验结果为:Al2O3填充柱能将液化石油气中C1～C5组分较好地分离，但甲缩醛不出峰;选用PLOT/Q毛细管色谱柱，甲烷、乙烷、丙烯、丙烷、二甲醚、甲醇、异丁烷、正异丁烯、异戊烷和正戊烷等组分有较好分离，但正丁烷、反丁烯、顺丁烯的分离能力较差。选用PLOT/Q毛细管色谱柱，改用氦气为载气，分离效果比氢气有所改进，纯烃组分液化石油气气相色谱分析结果如图2所示;掺混有二甲醚、甲醇及甲缩醛的液化石油气气相色谱分析结果如图3所示。

2.3定性方法将标准混合气注射进气相色谱－质谱中分析，气相色谱质谱条件如1.2所示，对分析结果总离子流色谱图进行检索定性，定性结果如表1所示。

2.4定量分析

2.4.1混合气内标校正因子的测定内标法定量具有定量准确，可以校正试验过程中的一些误差，获得良好的精密度等优点，故本试验选择内标法定量。以标准试样的本底甲醇为参照物R，杂质组分i的相对质量校正因子fi按公式(1)计算2.4.2试样中二甲醚、甲醇和甲缩醛含量的测定实际试样的检测，按公式(2)计算试样中二甲醚、甲醇和甲缩醛的质量分数。

2.5方法的精密度选择了10L采样钢瓶，钢瓶中先充入甲醇0.29kg、甲缩醛0.35kg、二甲醚0.22kg，然后充入纯液化石油气4.52kg，混合均匀。按1.3试验方法进行了7次平行测定，按公式(2)计算二甲醚、甲醇、甲缩醛的质量分数。试验结果见表3。由表3可见:二甲醚、甲醇及甲缩醛质量分数的相对标准偏差(RSD)小于3%，说明该方法分析结果可靠，重复性好。

2.6回收率试验用加标回收率试验来验证测定方法的准确度。在试样中加入一定量的二甲醚、甲醇及甲缩醛，采用相同的方法进行测定，试验结果见表4。由表4可见:该法的回收率为99.3%～103.9%，回收率符合要求。

3结论

试验结果表明:通过水浴恒温气化取样，试样组分混和均匀，代表性强。采用PLOT/Q毛细管色谱柱，氦气为载气，热导池检测器，气相色谱法分析液化石油气中二甲醚、甲醇及甲缩醛质量分数，通过面积校正归一化法定量，该方法测定结果准确可靠、精密度高，是一种简便实用的分析方法。

作者：陈纪文沈宏林陈侣平黎军廖诗敏单位：广东产品质量监督检验研究院