專利名稱：一種粗苯的檢測方法
技術領域：
本發明涉及粗苯回收技術領域，尤其涉及一種粗苯的檢測方法。
背景技術：
粗苯時煤熱解生產的粗煤氣中的產物之一，經脫氨后的焦爐煤氣中回收的苯系化合物，其中以苯含量為主。粗苯中的有效成分為苯、甲苯、二甲苯，總含量約為85°/Γ90%，粗苯中各主要成分均在180°C前餾出，180°C后的餾出物成為溶劑油。在測定粗苯中各組分的含量和計算產率時，通常將180°C前餾出量當做100%來計算，故以其180°C前的餾出量作為鑒別粗苯質量的指標之一。粗苯在180°C前的餾出量取決于粗苯工段的工藝流程和操作制度，180°C前的餾出量愈多，粗苯質量就愈好。一般要求粗苯180°C前餾出量在93°/Γ95%。現有技術中，為了實現對粗苯中180°C前餾分含量的檢測，常用的方法是《中華人民共和國國家標準GB/T2282-2000焦化輕油類產品鎦程的測定》中記載的粗苯蒸餾試驗方法，現在所采用的蒸餾法，通過用電爐、蒸餾瓶、空冷管及量筒等器皿對粗苯進行蒸餾，當溫度達到180°C時撤離熱源，三分鐘后讀其體積，即為粗苯中180°C前餾分的含量。然而傳統的檢測粗苯的方法中，會有部分的苯變成苯蒸汽，它會通過耳、鼻、口、皮膚等途徑進入人的身體從而引起中毒；苯蒸汽在與空氣達到一定比例混合時，遇到明火會發生爆炸，引起安全事故，蒸餾中產生的毒性會對人及環境造成危害；而且苯蒸汽的散失會降低檢測結果的準確度。而且 ，傳統的檢測粗苯的方法操作繁瑣，操作難以控制。
發明內容
本發明的目的在于提供一種粗苯的檢測方法，本發明提供了一種粗苯的檢測方法，包括以下步驟:將粗苯進行氣相色譜檢測，得到粗苯的氣相色譜圖，色譜柱為毛細管柱，柱溫為200°C 250°C，氣化室溫度為240°C 260°C，檢測器溫度為240°C 260°C，載氣為惰性氣體，柱前壓為2.5psi"3.0psi，氫氣的流量為30mL/mirT50mL/min，空氣流量為300mL/min 500mL/min,尾吹流量為 3.0mT,/mi η 4.5mL/min,進樣量為 0.2 μ L 0.6 μ L ；計算得到所述氣相色譜圖中苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰的峰面積，所述苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰包括苯的色譜峰，不包括萘的色譜峰；根據所述苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰的峰面積和所述氣相色譜圖中所有色譜峰的峰面積，得到粗苯中180°C前餾分的質量分數。優選的，所述柱溫通過程序升溫的方式獲得。優選的，所述程序升溫的初始溫度為50°C 70°C。優選的，所述程序升溫具體為:以第一升溫速率將柱溫從初始溫度升至150°C 170°C，所述第一升溫速率為3°C /min 8°C /min ；
以第二升溫速率將柱溫從150°C 170°C升至170°C 190°C，所述第二升溫速率為5 °C /min 15°C /min ；以第三升溫速率將柱溫從170°C 190°C升至200°C 250°C，所述第三升溫速率為10°C /min 20°C /min。優選的，所述柱溫為210°C 240°C。優選的,所述載氣為氮氣。
優選的,所述載氣為純度不小于99.99%的氮氣。優選的，所述氣化室溫度為245°C 255°C ；所述檢測器溫度為245°C 255°C。優選的，所述柱前壓為2.65psi 2.95psi。優選的，所述氫氣的流量為35mL/min 45mL/min ；所述空氣的流量為350mL/min 450mL/min ；所述尾吹流量為3.5mT ,/mi η 4.2mT,/mi η ；所述進樣量為0.3 μ L 0.5 μ L。本發明提供了一種粗苯的檢測方法，包括以下步驟:將粗苯進行氣相色譜檢測，得到粗苯的氣相色譜圖，色譜柱為毛細管柱，柱溫為200°C 250°C，氣化室溫度為2400C 260°C，檢測器溫度為2400C 260°C，載氣為惰性氣體，柱前壓為2.5 3.0psi，氫氣的流量為 30mT,/min^SOmT,/min,空氣流量為 300mT,/min^500mT,/min,尾吹流量為 3.0mL/mirT4.5mL/min，進樣量為0.2 μ L 0.6 μ L ;計算得到所述氣相色譜圖中苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰的峰面積，所述苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰包括苯的色譜峰，不包括萘的色譜峰；根據所述苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰的峰面積和所述氣相色譜圖中所有色譜峰的峰面積，得到粗苯中180°C前餾分的質量分數。本發明研究表明，在粗苯的氣相色譜圖中，萘的色譜峰之前的所有色譜分對應的組分為粗苯蒸餾時180°C前的餾出物，本發明提供的方法得到萘色譜峰前所有色譜峰的峰面積占氣相色譜圖中所有色譜峰峰面積的比例，即可得到180°C前餾分的質量分數，本發明提供的方法得到的檢測結果具有較高的準確度，而且能夠縮短分析周期，提高了生產效率。實驗結果表明，本發明提供的方法準確率在98%以上，且能夠在25min以內完成對粗苯的檢測分析。另外，本發明提供的方法不僅準確度高，而且重現性好、操作簡便、既縮短了試驗時間又減少了對人及環境的危害，能滿足生產控制分析的要求；而且也無需對蒸餾剩余物進行處理，具有較高的環境友好性。
圖1為本發明實施例1得到的標準樣品的氣相色譜圖；圖2為本發明實施例1得到的粗苯的氣相色譜圖。
具體實施例方式本發明提供了一種粗苯的檢測方法，包括以下步驟:將粗苯進行氣相色譜檢測，得到粗苯的氣相色譜圖，色譜柱為毛細管柱，柱溫為2000C 250°C，氣化室溫度為240°C 260°C，檢測器溫度為240°C 260°C，載氣為惰性氣體，柱前壓為2.5 3.0psi，氫氣的流量為30mL/mirT50mL/min，空氣流量為300mL/mirT500mL/min,尾吹流量為 3.0mT,/mi η 4.5mL/min,進樣量為 0.2 μ L 0.6 μ L ；計算得到所述氣相色譜圖中苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰的峰面積，所述苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰包括苯的色譜峰，不包括萘的色譜峰；根據所述苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰的峰面積和所述氣相色譜圖中所有色譜峰的峰面積，得到粗苯中180°C前餾分的質量分數。本發明 提供了一種粗苯的檢測方法，本發明提供的方法對粗苯進行氣相色譜檢測，得到粗苯的氣相色譜圖；本發明研究表明，在粗苯的氣相色譜圖中，在萘的色譜峰以前的組分與采用蒸餾法檢測粗苯時180°C前的餾出物，本發明通過計算得到氣相色譜圖中苯和萘的色譜峰之間的所有色譜峰的峰面積，其中包括苯的色譜峰，不包括萘的色譜峰；最后根據苯和萘的色譜峰之間所有色譜峰的峰面積與氣相色譜圖中所有色譜峰的峰面積，得到180°C前餾分的質量分數。本發明提供的方法具有較高的準確度，且縮短了檢測時間，提高了生產效率。本發明將粗苯進行氣相色譜檢測，得到粗苯的氣相色譜圖，色譜柱為毛細管柱，柱溫為200°C 250°C，氣化室溫度為240°C 260°C，檢測器溫度為240°C 260°C，載氣為惰性氣體，柱前壓為2.5^3.0psi，氫氣的流量為30mL/mirT50mL/min，空氣流量為300mL/min 500mL/min,尾吹流量為3.0mT,/mi η 4.5mL/min,進樣量為0.2 μ L 0.6 μ L0本發明對所述氣相色譜檢測的儀器沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的氣相色譜儀即可，如可以采用安捷倫生產的氣相色譜儀，在本發明中，所述氣相色譜中的檢測器優選為氫火焰檢測器，如可以采用安捷倫生產的型號為7980Α氫火焰檢測器和色譜工作站；在本發明中，所述色譜柱為毛細管柱，所述毛細管柱優選為安捷倫生產的型號為DB-1的毛細管柱；在本發明中，所述氣相色譜檢測的柱溫為200°C 250°C，優選為210°C 240°C，更優選為220°C 23(rC。本發明為了獲得上述柱溫，優選采用程序升溫的方法獲得。所述程序升溫的初始溫度優選為50°C 70°C，更優選為55°C 65°C，最優選為60°C ;在本發明中，所述程序升溫的過程優選具體為:以第一升溫速率將柱溫從初始溫度升至150°C 170°C，所述第一升溫速率為3°C /min 8°C /min ；以第二升溫速率將柱溫從150°C 170°C升至170°C 190°C，所述第二升溫速率為5 °C /min 15°C /min ；以第三升溫速率將柱溫從170°C 190°C升至200°C 250°C，所述第三升溫速率為10°C /min 20°C /min。本發明優選以第一升溫速率將柱溫從初始溫度升至150°C 170°C，更優選為1550C 165°C，最優選為160°C ;在本發明中，所述第一升溫速率優選為3°C /mirT8°C /min,更優選為5°C /min ；本發明將柱溫升至150°C 170°C后，優選以第二升溫速率將柱溫從150°C 170°C升至170°C 190°C，更優選為175°C 185°C，最優選為180°C ;在本發明中，所述第二升溫速率優選為 5°C /mirTl5°C /min,更優選為 8°C /mirTl2°C /min,最優選為 10°C /min ；本發明將柱溫升至170°C 190°C后，優選以第三升溫速率將柱溫從170°C 190°C升至200°C 250°C，更優選為210°C 240°C，最優選為220°C "230°C ;在本發明中，所述第三升溫速率優選為10°C /mirT2(TC /min，更優選為12°C /mirTl8°C /min，最優選為15°C /min。在本發明中，所述氣相色譜檢測中的載氣為惰性氣體，優選為氮氣，更優選為純度不小于99.99%的氮氣，最優選為純度不小于99.999%的氮氣；在本發明中，所述氣相色譜檢測中的氣化室溫度為240°C 260°C，優選為245°C 255°C，更優選為 250°C ；在本發明中，所述氣相色譜檢測中檢測器溫度優選為240°C 260°C，優選為245°C 255°C，更優選為 250°C ；在本發明中，所述氣相色譜檢測中柱前壓為2.5psi^3.0psi,優選為2.65psi 2.95psi，更優選為 2.85psi ；在本發明中，所述氣相色譜檢測中氫氣的流量為30mL/min、0mL/min,優選為 35mL/min 45mL/min,更優選為 40mT,/miη ;空氣流量為 300mL/min 500mL/min,優選為 350mL/min 450mL/min,更優選為 400mT,/miη ；尾吹的流量為 3.0mT,/miη 4.5mL/min,優選為3.5mL/min 4.2mL/min,更優選為3.7mL/min ;進氧量為0.2 μ L 0.6 μ L,優選為
0.3 μ L 0.5 μ L，更優選為 0.4 μ L。得到粗苯的氣相色譜圖后，本發明計算得到所述氣相色譜圖中苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰的峰面積， 所述苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰包括苯的色譜峰，不包括萘的色譜峰；本發明為了得到氣相色譜圖中粗苯蒸餾180°C前餾出的組分，對粗苯蒸餾180°C前的餾分進行氣相色譜檢測，具體過程如下:提供含有苯、甲苯、二甲苯和萘的標準溶液；將所述標準溶液進行氣相色譜檢測，得到標準溶液的氣相色譜圖；提供粗苯蒸餾180°C前的餾分；將所述粗苯蒸餾180°C前的餾分進行氣相色譜檢測，得到所述粗苯蒸餾180°C前的餾分的氣相色譜圖；根據所述標準溶液的氣相色譜圖和所述粗苯蒸餾180°C前的餾分的氣相色譜圖，得到萘之前的色譜峰對應的組分為粗苯蒸餾180°C前的餾分。本發明提供含有苯、甲苯、二甲苯和萘的標準溶液，本發明對所述標準溶液中苯、甲苯、二甲苯和萘的質量濃度沒有特殊的限制，能夠實現氣相色譜對標準溶液的檢測即可；本發明優選按照上述技術方案所述的對粗苯進行氣相色譜檢測的技術方案，對所述標準溶液進行氣相色譜檢測，得到標準溶液的氣相色譜圖；本發明提供粗苯蒸餾180°C前的餾分，本發明對所述粗苯蒸餾180°C前的餾分獲得的方法沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的粗苯蒸餾法收集180°C前的餾分即可，如可以采用《中華人民共和國國家標準GB/T2282-2000焦化輕油類產品鎦程的測定》中記載的粗苯蒸餾試驗方法；本發明優選按照上述技術方案所述的對粗苯進行氣相色譜檢測的技術方案，對所述粗苯蒸餾180°C前的餾分進行氣相色譜檢測，得到所述粗苯蒸餾180°C前餾分的氣相色譜本發明通過比較所述標準溶液的氣相色譜圖和所述粗苯蒸餾180°C前的餾分的氣相色譜圖，得到粗苯蒸餾180°C前的餾分對應于標準溶液的氣相色譜圖中萘色譜峰之前的組分。因此，本發明計算上述技術方案所述氣相色譜圖中苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰的峰面積，所述苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰包括苯的色譜峰，不包括奈的色譜峰。得到所述苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰的峰面積后，本發明根據所述苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰的峰面積和所述氣相色譜圖中所有色譜峰的峰面積，得到粗苯中180°C前餾分的質量分數。本發明對色譜峰面積的計算方法沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的氣相色譜峰峰面積的計算方法即可。在本發明中，180°C前餾分是指粗苯蒸餾時180°C前的餾分，或者是本發明得到的氣相色譜圖中，萘色譜峰前所有色譜峰對應的組分的總和。
本發明提供了一種粗苯的檢測方法，包括以下步驟:將粗苯進行氣相色譜檢測，得到粗苯的氣相色譜圖，色譜柱為毛細管柱，柱溫為200°C 250°C，氣化室溫度為2400C 260°C，檢測器溫度為2400C 260°C，載氣為惰性氣體，柱前壓為2.5 3.0psi，氫氣的流量為 30mT,/min^SOmT,/min,空氣流量為 300mT,/min^500mT,/min,尾吹流量為 3.0mL/mirT4.5mL/min，進樣量為0.2 μ L 0.6 μ L ;計算得到所述氣相色譜圖中苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰的峰面積，所述苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰包括苯的色譜峰，不包括萘的色譜峰；根據所述苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰的峰面積和所述氣相色譜圖中所有色譜峰的峰面積，得到粗苯中180°C前餾分的質量分數。本發明研究表明，在粗苯的氣相色譜圖中，萘的色譜峰之前的所有色譜分對應的組分為粗苯蒸餾時180°C前的餾出物，本發明提供的方法得到萘色譜峰前所有色譜峰的峰面積占氣相色譜圖中所有色譜峰峰面積的比例，即可得到180°C前餾分的質量分數，本發明提供的方法得到的檢測結果具有較高的準確度，而且能夠縮短分析周期，提高了生產效率。實驗結果表明，本發明提供的方法準確率在98%以上，且能夠在25min以內完成對粗苯的檢測分析。本發明提供的方法從2011年3月開始用于吉林建龍鋼鐵有限責任公司的實際生產分析中，對生產廠粗苯產品測試表明，本發明提供的方法得到的檢測結果的準確率在98%以上，說明該方法可信度高，完全可以替代蒸餾法。而且，本發明提供的方法可大幅度減輕分析人員的工作強度，縮短分析周期。用蒸餾法需要Ih的分析時間，還需要檢測人員去關注它，而采用本發明提供的方法只需25min，特別適用大批量樣品分析。且采用微量進樣技術，分析一個樣品只需0.4μ L，減少了環境污染，降低了分析人員的受害程度。正常生產的粗苯，色譜法完全可以取代蒸餾法。為了進一步說明本發明，下面結合實施例對本發明提供的粗苯的檢測方法進行詳細地描述，但不能將它們理解為對本發明保護范圍的限定。在下述實施例中，氣相色譜儀采用安捷倫7890Α氫火焰檢測器和色譜工作站，色譜柱為安捷倫DB-1，試劑為苯、甲苯、二甲苯、萘為色譜純。實施例1配制苯、甲苯、二甲苯和萘的混合標準溶液，其中苯的質量濃度為，甲苯的質量濃度為，二甲苯的質量濃度為，萘的質量濃度為；將得到的標準溶液注入氣相色譜儀中進行氣相色譜檢測，柱溫采用程序升溫的方式，初始溫度60°C，以5°C /min的速率升至160°C，再以10°C /min的速率升至180°C，再以15°C /min速率升至230°C ;氣化室溫度為250°C ;檢測器溫度為250°C ;載氣為高純氮氣，柱前壓為2.85psi ;氫氣流量為40mL/min ;空氣流量為400mL/min ;尾吹量為3.7mL/min ;進樣量為0.4 μ L。檢測得到標準溶液的氣相色譜圖，結果如圖1所示，圖1為本發明實施例1得到的標準樣品的氣相色譜圖；本發明通過對大部分粗苯樣品及其180°C前餾出物使用上述色譜條件下作對照分析。發現餾出物譜圖萘峰很小，餾出物與原樣品出峰基本吻合。由此可以認為萘峰之前的組分為粗苯180°C前餾出量。本發明采用面積歸一法對粗苯中的各組分含量進行定量，即模擬粗苯蒸餾180°C前餾出物質量分數等于苯峰與萘峰之間的所有峰面積質量分數之和(包含苯峰，不包含萘峰)，結果如圖2所示，圖2為本發明實施例1得到的粗苯的氣相色譜圖。由圖2可以看出，本發明提供的方法能夠實現對粗苯中各組分的準確測定。本發明計算圖2所示的氣相色譜圖中各色譜峰的峰面積，得到標準溶液中粗苯180°C前的餾出量。實施例2 53本發明對采集到的52個粗苯樣品進行氣相色譜檢測，柱溫采用程序升溫的方式，初始溫度60°C，以5°C /min的速率升至160°C，再以10°C /min的速率升至180°C，再以15°C /min速率升至230°C ;氣化室溫度為250°C ;檢測器溫度為250°C ;載氣為高純氮氣，柱前壓為2.85psi ;氫氣流量為40mL/min ;空氣流量為400mL/min ;尾吹量為3.7mL/min ;進樣量為0.4μ L ；本發明根據實施例1得到的粗苯的`氣相色譜圖，本實施例得到的粗苯樣品的色譜圖及積分數據，采用計算機模擬粗苯180°C前餾出量。結果如表I所示，表I為本發明實施例2 53和比較例f 52的實驗結果。比較例I 52本發明采用《中華人民共和國國家標準GB/T2282-2000焦化輕油類產品鎦程的測定》中記載的粗苯蒸餾試驗方法，對實施例2 53中的粗苯樣品進行測定，得到粗苯180°C前餾出量，結果如表I所示，表I為本發明實施例2 53和比較例廣52的實驗結果。表I本發明實施例2 53和比較例f 52的實驗結果
樣品序號比較例(% ) 實施例(％) 絕對i吳差樣品序號比較例(% ) 實施例(% ) 絕對誤差
196J95^50/7278Z682^6OO
295.895.20.62896.796.30.4
394.994.40.52995.695.9-0.3
495.194.9023092.392.20.1
588.187.90—23196.195.70.4
693.193.00.13294.094.00.0
794.594.20.33396.796.60.1
888.6 88.3 0.3 34 95.9 95.5 0.4_9_9X5_96J_06_35_9x7_95,6_0.權利要求
1.一種粗苯的檢測方法，包括以下步驟: 將粗苯進行氣相色譜檢測，得到粗苯的氣相色譜圖，色譜柱為毛細管柱，柱溫為2000C 250°C，氣化室溫度為240°C 260°C，檢測器溫度為240°C 260°C，載氣為惰性氣體，柱前壓為2.5psi 3.0psi，氫氣的流量為30mL/mirT50mL/min，空氣流量為300mL/min 500mL/min,尾吹流量為 3.0mT,/mi η 4.5mL/min,進樣量為 0.2 μ L 0.6 μ L ； 計算得到所述氣相色譜圖中苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰的峰面積，所述苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰包括苯的色譜峰，不包括萘的色譜峰； 根據所述苯的色譜峰和萘的色譜峰之間所有色譜峰的峰面積和所述氣相色譜圖中所有色譜峰的峰面積，得到粗苯中180°C前餾分的質量分數。
2.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述柱溫通過程序升溫的方式獲得。
3.根據權利要求2所述的檢測方法，其特征在于，所述程序升溫的初始溫度為500C 70O。
4.根據權利要求2 3任意一項所述的檢測方法，其特征在于，所述程序升溫具體為: 以第一升溫速率將柱溫從初始溫度升至150°C 170°C，所述第一升溫速率為3°C /min 8°C /min ； 以第二升溫速率將柱溫從150°C 170°C升至170°C 190°C，所述第二升溫速率為5°C /min 15。。/min ； 以第三升溫速率將柱溫從170°C 190°C升至200 °C 250 °C，所述第三升溫速率為10°C /min 20°C /min。
5.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述柱溫為210°C 240°C。
6.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述載氣為氮氣。
7.根據權利要求6所述的檢測方法，其特征在于，所述載氣為純度不小于99.99%的氮氣。
8.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述氣化室溫度為245°C^255°C ； 所述檢測器溫度為245°C 255°C。
9.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述柱前壓為2.65psf 2.95psi。
10.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述氫氣的流量為35mL/mirT45mL/min ； 所述空氣的流量為350mL/min 450mL/min ； 所述尾吹流量為3.5mL/mirT4.2mL/min ； 所述進樣量為0.3 μ L 0.5 μ L。
全文摘要
本發明提供了一種粗苯的檢測方法，首先將待測的粗苯進行氣相色譜檢測，得到粗苯的氣相色譜圖；本發明研究表明，在得到的氣相色譜圖中，萘色譜峰出峰前的色譜峰對應的組分是粗苯中180℃前餾分的包含的組分，本發明計算得到所述氣相色譜圖中萘出峰前所有色譜峰的峰面積和氣相色譜圖中所有色譜峰的峰面積，從而得到粗苯中180℃前餾分的質量含量。本發明提供的方法得到的檢測結果具有較高的準確度，而且能夠縮短分析周期，提高了生產效率。實驗結果表明，本發明提供的方法準確率在98%以上，且能夠在25min以內完成對粗苯的檢測分析。
文檔編號G01N30/02GK103149287SQ20131004355
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月4日 優先權日2013年2月4日
發明者韓計委, 吳飛 申請人:吉林建龍鋼鐵有限責任公司