维普资讯 http://www.cqvip.com 38 分析仪器 2007年第2期 气相色谱法测定环氧乙烷反应器气体中 痕量1,2一二氯乙烷 郑利红夏卫星 蒋健汪 新仵春琪 (中国石油独山子石化公司乙烯厂,独山子,833600) 摘要在乙二醇和环氧乙烷工艺生产过程中,所用银催化剂的活性是靠加入痕量1,2一二氯乙烷来调节的。 为了保证银触媒的活性和环氧乙烷的转化率,1,2一二氯乙烷的加入量是非常关键的。本文介绍了以硅油Ⅱ号固定液 涂渍Chromosorb WHP担体的色谱柱,采用气相色谱法准确测定了环氧乙烷反应器中痕量1,2一二氯乙烷含量。 关键词 气相色谱法环氧乙烷 1,2一二氯乙烷 1 前 言 在乙二醇和环氧乙烷工艺生产过程中,所用银催 化剂的活性是靠加入痕量1,2一二氯乙烷来调节的。 2 件下,对1,2二氯乙烷标准样品 进行了分析,得到的标准色谱图如图1所示。 为了保证银触媒的活性和环氧乙烷的转化率,1,2一二 氯乙烷的加入量是非常关键的。本文介绍了以硅油Ⅱ 号固定液涂渍Chromosorb WHP担体的色谱柱,采用 气相色谱法准确测定了环氧乙烷反应器中痕量1,2一 二氯乙烷含量。为了消除干扰,采用水吸收法和中心 切割技术并且对载气进行了净化。 2 实验部分 2.1仪器与试剂f-I] l 图1 1,2一二氯乙烷标准色谱图 HP5890—1I型气相色谱仪;氢火焰离子化检测 器;不锈钢色谱柱(长4m、外径3mm),柱中填充 13 硅油Ⅱ号/Chromosorb WHP担体(80~i00 目);EO吸收瓶;硅胶干燥管;阻力排空柱;含 2.4定量方法和标准曲线绘制[2] 微量1,2一二氯乙烷出峰位置在环氧乙烷峰尾 部,由于环氧乙烷峰脱尾,含量小于0.00010 的 1,2一二氯乙烷在数据处理系统中不能打印出保留 时间,无法进行定量分析,因此本方法采用量取并记 0.00010 1,2一二氯乙烷的标准气(底气为氮气)。 2.2色谱分析条件 录样品中被测物质的峰高,取两次测定结果的平均 值,用外标法得到痕量1,2一二氯乙烷的定量结果。 为了消除单点校正带来的误差,本方法采用多 典型的色谱分析条件如表1所示。 表1典型色谱分析条件 点校正,先把标准气分别稀释2、4、6、8、10倍,再在 上述色谱条件下进行色谱分析,即可得到标准曲线。 氮气流速(mL/min)(kPa) 氢气压力(kPa) 空气压力(kPa) 柱温(℃) 10(50/400) 8O 17O 50 3结果与讨论 3.1环氧乙烷的干扰及消除方法 检测器温度(℃) 进样口温度(℃) 进样量(mL) 200 1OO 1 当样品中的环氧乙烷含量较大时,采用水吸收 法或中心切割技术能有效排除环氧乙烷峰脱尾对 作者简介:郑利红,女,1970年出生,硕士研究生,高级工程师,现从事生产控制分析技术工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com 2007年第2期 分析仪器 39 1,2一二氯乙烷峰的掩蔽。图2和图3分别为水吸 收法处理前后1,2一二氯乙烷色谱图。 『flf表2采用水吸收法的1,2一二氯乙烷准确度测定结果 fffffI}}f 图2水吸收法处理前1,2,一二氯乙烷色谱图 图3水吸收法处理后1,2一二氯乙烷色谱图 3.1.1 水吸收法 根据EO与水混溶的特性,采用水吸收法来消 除环氧乙烷的干扰。先让取样钢瓶样品气通过水吸 收瓶对EO进行水吸收,然后将样品气通过硅胶干 燥管进行干燥,最后进入色谱仪进行分析。环氧乙 烷的水吸收法分析流程如图4所示。 图4环氧乙烷的水吸收法分析流程 (1)1,2一二氯乙烷水中微溶的影响 由于Cl一不能形成氢键,1,2一二氯乙烷不能以氢 键形式溶解,在无OH一存在下,1,2一二氯乙烷的水解 速度缓慢,只能在水中微溶。当样品气通过水时,1,2 一二氯乙烷还来不及水解,就被样品气带出水面,因 此1,2一二氯乙烷水中微溶是不会影响其测定准确度 的。采用水吸收法的1,2一氯乙烷准确度测定结果如 表2所示。表2数据充分肯定了上述观点。 (2)EO溶水的影响 水吸收EO后,样品体积减小,1,2一二氯乙烷 浓度应变大,但对于样品中2 左右的EO损失体积 是可以忽略不计的。如含1,2一二氯乙烷0.000010 的样品,经水全部吸收了EO,通过下面的公式计算得 到1,2一二氯乙烷浓度为0.0000102 。 1,2一二氯乙烷浓度( )一 进样量(1mL)×1,2一二氯乙烷浓度×100 进样量(1mL)一进样量(1mL)×EO浓度 3.1.2预切割技术 具体方法是样品通过第一根硅油Ⅱ号色谱柱 后,EO进入阻力柱排空,通过四通阀切换,后面的 组分进入第二根硅油Ⅱ号色谱柱进行分离,这样就 排除了大部分EO的干扰。中心切割技术排除EO 干扰效果好,但操作比较复杂。四通阀的工作流程 如图5、图6和图7所示。 挂 图5置换样品气 柱 图6进样分析过程 (四通阀处于环氯乙烷排放过程) 柱 图7进样分析过程 (四通阀处于1,2-二氯乙烷分析过程) 维普资讯 http://www.cqvip.com 40 3.2载气净化L3] 分析仪器 2007年第2期 表3载气净化前后微量I,2-二氯乙烷测定结果 在气相色谱分析中,载气中的杂质对分析结果 的影响比较大,对检测器来说,只有使用高纯载气才 能获得高灵敏度,尤其在本方法中,由于测定的1,2 一二氯乙烷为微量,如果载气中杂质含量较高会造 成火焰燃烧过程中基流偏高,而使测定灵敏度偏低, 准确度降低。为了解决这一问题,我们使用HNG 型高效气体净化管来脱去载气中的杂质氧和部分二 氧化碳,使用TC0净化管脱去载气中的杂质一氧 3.3方法最低检出限 本方法对1,2一二氯乙烷的最低检出限为 0.O00010 。 化碳,用硅胶和5A分子筛吸附除去载气中的水。 所用的净化剂都需要定期再生活化,具体的活化方 法是:HNC型高效气体净化脱氧管在11O℃下通氢 气2小时活化,继续通氮气冷却至室温;硅胶放在 120℃烘箱中烘至变成兰色;TCO净化管在15O℃ 参考文献 1 吉林化学工业公司研究院编.气相色谱实用手册.长春: 化学工业出版社,1980:25—27 下通氮气3小时活化,继续通氮气冷却至室温;5A 分子筛在400~450℃高温炉中煅烧1O~2O小时。 载气净化前后标气中1,2一二氯乙烷测定值如表3 所示。从表中看出,载气净化前1,2一二氯乙烷测定 值偏小,载气净化后1,2一二氯乙烷的测定值比较接 近标气实际值。 2孙传经编著.气相色谱分析原理与技术.北京:化学工 业出版社.1993:38—55 3司航主编.有机化工原料.北京:化学工业出版社, 1998:58—69 收稿日期:2006~07—07 Determination of trace 1,2-dichloroethane in gas in ethylene oxide reactor.Zheng Lihong,Xia Wei— xing,Jiang Jian,Wang Xin,Wu Chunqi(Ethylene Complex,PetroChina Group Dushanzi Petrochemi— cal Companv,Dushanz ,833600) In the production process of glycol and ethylene,the activity of silver catalyst is regulated by the addi— tion of trace 1。2一dichloroethane.In order tO maintain the activity of silver catalyst and conversion efficien— cy of ethylene oxide,the amount of 1,2一dichlorOethane added is very important.This paper presents a GC method which can accurately determine the concentration of trace 1,2一dichlor0ethane in ethylene oxide re— actor.The chromatographic column was packed with Chromosorb WHP coated with silicon oil 11 as sta— tionary phase.Experimental results show that the method iS successfu1. 仪器信息网“买家俱乐部”正式成立 为了加强众多仪器采购单位之间的交流与合作,帮助仪器采购单位避免采购中可能产生的问题,并以最优惠的价格买到最 适合的仪器,仪器信息网“买家俱乐部”已于2007年1月1日起正式成立。俱乐部正式会员可享有以下权利: 1.进入俱乐部“网上讨论交流专区”,与其他俱乐部会员随时随地互动交流,分享采购经验,结交同行好友,并获得本网奖 励的积分。 2.进入俱乐部“资料共享区”,免费查阅采购指南方面的资料文章。俱乐部会员撰写的采购交流方面的文章可上传到此 资料共享区,并获得一定的稿酬,优秀论文还可向《现代仪器》杂志推荐刊登。 3.上网查看仪器厂商的资质证明(如:营业执照、企业规模和产品情况等证明文件)。 4.享有俱乐部提供的仪器价格咨询服务。 5.接受俱乐部提供的仪器选型方面的指导。 6.参加本网举办的所有俱乐部会员活动,并获得精美礼品和奖品。 7.以优惠价格购买本网推荐仪器厂家的产品。 8.获赠本网定期发行的直邮杂志《仪器快讯》,获取最新行业资讯。 俱乐部详情、加入俱乐部的流程、及报名要求请登陆http://www.instrument.eom.cn/vip/club查看。 欢迎从事仪器采购工作的人士报名,俱乐部管理委员会将对报名者的资格进行审核,审核合格后即可免费成为俱乐部正 式会员。