專利名稱：流量切換分析苯乙烯產品或其它烴類溶劑中微量苯含量的色譜方法
技術領域：
本發明涉及一種流量切換分析苯乙烯產品或其它烴類溶劑中微量苯的氣相色譜方法。
背景技術：
苯乙烯(SM)是一種重要的基本有機化工原料，主要用于生產聚苯乙烯樹脂(PS)、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABQ樹脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)樹脂、丁苯橡膠(SBR)、 離子交換樹脂、不飽和聚酯以及苯乙烯系熱塑性彈性體(如SBS)等。此外，還可用于制藥、 染料、農藥以及選礦等行業，用途十分廣泛。目前苯乙烯的主要生產工藝是由苯烴化生成乙苯，再脫氫生成苯乙烯。我國苯乙烯行業發展迅速，新建改擴建裝置投產，產量和技術水平較快提高。苯是一種強致癌物質，能引起白血病和再生障礙性貧血等疾病，當含有微量苯的苯乙烯用于生產食品級的聚苯乙烯材料(餐盒)時，微量苯會通過食物進入人體，會對人體健康產生危害。其它烴類溶劑中的苯也會透過各種途徑滲透到環境和人體，因而苯乙烯產品或其它烴類溶劑中微量苯的測定對環保和人身健康有著重要的意義。美國ASTM擬827-04《苯乙烯產品標準》標準中明確規定了苯乙烯中苯含量不能超過lmg/kg，相應的測試方法標準ASTM D6229-06《毛細管氣相色譜法測定烴類溶劑中的微量苯的標準測試方法》中采用雙柱串聯閥反吹系統，可以有效分離苯乙烯中微量苯，最低檢測限達到lmL/m3 (質量分數需校正)。ASTM D6229-06《毛細管氣相色譜法測定烴類溶劑中的微量苯的標準測試方法》標準方法中采用傳統的閥切換技術，方法建立難度較大，閥切換系統死體積較大。我國目前的苯乙烯產品中沒有控制苯含量，也沒有相應的分析苯乙烯產品中微量苯的標準方法。國家標準GB/T 12688. 1-1998《工業用苯乙烯純度的測定毛細管氣相色譜法》標準方法中采用聚乙二醇極性柱為分析柱分析苯乙烯的純度及雜質，由于苯與某些非芳烴組分不能完全分離，因而不能用于測定苯乙烯產品中的微量苯含量。其它烴類溶劑中的苯也沒有方便的廣泛適用的色譜分析方法。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是現有色譜分析技術中存在分析苯乙烯或其它烴類溶劑中微量苯時，采用傳統的閥切換技術，方法建立難度較大，閥切換系統死體積較大的問題，提供了一種新的流量切換分析苯乙烯產品或其它烴類溶劑中微量苯的色譜方法。該方法具有方法建立和操作容易、采用毛細管色譜柱、零死體積、切割范圍窄、定量準確以及廣泛適用的優點。為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下流量切換分析苯乙烯產品或其它烴類溶劑中微量苯含量的色譜方法，以苯乙烯產品或其它烴類溶劑為分析物料，通過流量切換中心切割色譜裝置進行分析，苯乙烯或其它烴類溶劑樣品由色譜分流進樣口 4進樣，通過色譜柱5進行預分離，苯被流量切換中心切割系統13切割至色譜柱11，進一步分離，然后由氫火焰離子化檢測器10進行檢測并采用外標法定量，其余在色譜柱5上流出的組分通過阻尼柱2進入氫火焰離子化檢測器1檢測，其中色譜柱5為甲基硅酮毛細管色譜柱，色譜柱11為FFAP毛細管色譜柱，阻尼柱2為阻力與色譜柱11相同的石英毛細管空柱。上述技術方案中，色譜柱5的載氣(氮氣)流量為2.5 5.0mL/min，溫度為40 60°C;色譜柱11的載氣(氮氣)流量為4. 0 8. OmL/min，溫度為40 60°C;色譜柱11中的載氣流量(氮氣)比色譜柱5中的載氣流量(氮氣)高50%以上，以保證切割完全；阻尼柱2和色譜柱11的載氣(氮氣)流量相同。非極性色譜柱5能將苯乙烯或其它烴類溶劑中的組分按沸點進行初步分離，苯和沸點相近的少量(7非芳烴共同流出。分離系統采用分流進樣口 4的壓力和輔助壓力控制器9的壓力進行氣體流量的調節；由電磁切換閥8、三個無死體積的三通3、6、12和阻尼管 7組成的流量切換中心切割系統13進行載氣流向切換，圖IA和圖IB分別顯示電磁切換閥 8關閉和打開時的載氣流向；阻尼柱2和色譜柱11進行壓力平衡調節。流量切換中心切割系統13，可以精確地將色譜柱5上未完全分離的組分苯切割至強極性色譜柱11進一步分離，色譜柱11能將色譜柱5中未完全分離的苯與非芳烴組分完全分離。阻尼柱2和色譜柱 11的阻力相等且載氣流量相同，色譜柱11中的載氣流量(氮氣)比色譜柱5中的載氣流量 (氮氣)高50%以上，以保證切割完全。樣品分析中采用很小的分流比(5 1)以提高檢測靈敏度、降低檢測限，并采用外標法或溶劑外標法定量，以保證分析數據的準確性和精密度。流量切割系統具有切割范圍窄、精度高的優點，因而此方法廣泛適用于各種烴類溶劑中微量苯的測定。使用本發明的流量切換分析苯乙烯產品或其它烴類溶劑中微量苯的氣相色譜方法用于分析苯乙烯的標準樣品，其苯的校正曲線相關系數r2為0. 9996，標樣測定的相對誤差在-0. 68% 6. 4%之間，苯乙烯實際樣品定量分析結果和ASTM D6229-06標準方法測定結果一致。定量分析數據說明，本發明方法建立和操作容易、定量準確，數據精密度良好，取得了良好的技術效果。
圖1為本發明色譜分析裝置的流程示意圖。圖2為本發明提供的苯乙烯實際樣品分析的色譜圖。圖1中1為氫火焰離子化檢測器FID2B，2為阻尼柱，3、6和12為零死體積三通閥， 4為色譜分流進樣口，5為含甲基硅酮毛細管色譜柱，7為流量切換阻尼管，8為電磁切換閥， 9為輔助壓力控制器，10為氫火焰離子化檢測器FID1A，11為FFAP毛細管色譜柱，13為流量切換中心切割系統。圖IA為電磁切換閥8關閉時的流程圖，圖IB為電磁切換閥8打開時的流程圖。圖2中上圖1為苯，2為非芳烴，下圖為苯乙烯中其余組分的色譜峰。圖1中的工作流程為苯乙烯樣品或其它烴類溶劑采用液體自動進樣器進樣，經色譜分流進樣口 4汽化后進入色譜柱5進行初步分離。在苯峰從色譜柱5即將流出時，切換電磁切換閥8，改變系統的氣路流向，將在色譜柱5中未完全分離的苯和非芳烴組分切割
4至色譜柱11進一步分離，在苯峰完全從色譜柱5流出后，再次切換電磁閥，使其余組分從阻尼柱2流出。從色譜柱11完全分離后流出的苯由氫火焰離子化檢測器10檢測，并采用外標法定量。當苯完全流出后，降低分流進樣口 4的壓力，提高輔助壓力控制器9的壓力，將色譜柱5中未流出的重組分反吹，從分流進樣口 4的分流出口流出，以保證不干擾后續樣品的分析，待重組分反吹后，分析結束。下面通過實施例對本發明作進一步闡述。
具體實施例方式實施例1按圖1的流程，對苯的標準樣品進行分析，典型色譜分析條件見表1。其中，以標樣 1# 4#繪制校正曲線，然后以標樣2#和4#作為待測樣品分析5次，由校正曲線對苯進行定量計算。標樣組成及分析結果見表2。表1典型色譜分析條件
權利要求
1.流量切換分析苯乙烯產品或其它烴類溶劑中微量苯含量的色譜方法，以苯乙烯產品或其它烴類溶劑為分析物料，通過流量切換中心切割色譜裝置進行分析，苯乙烯或其它烴類溶劑樣品由色譜分流進樣口(4)進樣，通過色譜柱( 進行預分離，苯被流量切換中心切割系統(13)切割至色譜柱(11)，進一步分離，然后由氫火焰離子化檢測器(10)進行檢測并采用外標法定量，其余在色譜柱( 上流出的組分通過阻尼柱( 進入氫火焰離子化檢測器⑴檢測，其中色譜柱(5)為甲基硅酮毛細管色譜柱，色譜柱(11)為FFAP毛細管色譜柱，阻尼柱O)為阻力與色譜柱(11)相同的石英毛細管空柱。
2.按照權利要求1所述的流量切換分析苯乙烯產品或其它烴類溶劑中微量苯含量的色譜方法，其特征在于色譜柱(5)的載氣(氮氣)流量為2. 5 5. OmL/min，溫度為40 600C ；色譜柱(11)的載氣(氮氣)流量為4. O 8. OmL/min，溫度為40 60°C ；色譜柱 (11)中的載氣流量(氮氣)比色譜柱(5)中的載氣流量(氮氣)高50%以上，以保證切割完全；阻尼柱( 和色譜柱(11)的載氣(氮氣)流量相同。
3.按照權利要求1所述的流量切換分析苯乙烯產品或其它烴類溶劑中微量苯含量的色譜方法，其特征在于苯從色譜柱(11)中流出后，升高輔助壓力控制器(9)的載氣壓力，降低色譜分流進樣口(4)的壓力，反吹重組分。
全文摘要
本發明涉及一種流量切換分析苯乙烯產品或其它烴類溶劑中微量苯含量的色譜方法，主要解決現有色譜分析技術中存在分析苯乙烯或其它烴類溶劑中微量苯時，采用傳統的閥切換技術，方法建立難度較大，閥切換系統死體積較大的問題。本發明通過苯乙烯或其它烴類溶劑樣品由色譜柱(5)進行預分離，苯被流量切換中心切割系統(13)切割至色譜柱(11)，進一步分離，然后由氫火焰離子化檢測器(10)進行檢測并采用外標法定量，其余在色譜柱(5)上流出的組分通過阻尼柱(2)進入氫火焰離子化檢測器(1)檢測的技術方案，很好地解決了該問題，可用于苯乙烯產品或其它烴類溶劑中微量苯含量的色譜分析工業生產中。
文檔編號G01N30/28GK102262130SQ20101018302
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月26日 優先權日2010年5月26日
發明者彭振磊, 李繼文, 李薇, 王川 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院