粗苯是焦化企業(yè)的主要化產(chǎn)品之一,，粗苯的回收率直接影響企業(yè)的效益,。洗苯塔后煤氣含苯族烴的多少是決定粗苯回收率的主要因素,，一般焦化企業(yè)都將塔后煤氣中苯族烴含量控制在3～5g/m3,，這一指標(biāo)對(duì)大型焦化廠的粗苯回收是經(jīng)濟(jì)合理的,。因此測(cè)定塔后煤氣粗苯含量很必要,。測(cè)定煤氣中的粗苯含量一般用活性炭吸附法，此法從取樣到蒸餾要2h以上,，并且從吸收管的吸收率測(cè)定到吸收管補(bǔ)正值測(cè)定以及吸收管氣密性的檢查等都要做大量的工作,，給測(cè)定帶來(lái)了一定的難度，費(fèi)時(shí)費(fèi)力,。為此探討用氣相色譜測(cè)定煤氣中的粗苯,。

 

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1實(shí)驗(yàn)儀器及試劑

      GC－9890A型氣相色譜儀；1μL,、10μL及100mL注射器,；ES301色譜柱；純度99.99%的氫氣,，純度99.995%的氮?dú)?，干燥無(wú)油的壓縮空氣；10mL及50mL容量瓶,。十二烷(二硫化碳,，分析純)；苯(要求純苯含量不低于99.8%),。

2.2實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1色譜條件

     FID檢測(cè)器載氣為氮?dú)猓?0mL/min,；柱溫80℃?？諝?00mL/min,；汽化室溫度160℃；氫氣30mL/min,；檢測(cè)室溫度160℃,。升溫程序：初始溫度80℃,，初溫保持時(shí)間5min，升溫速率20℃/min,；

     終溫140℃,，終溫保持時(shí)間6min；基線BAS2,。

2.2.2外標(biāo)樣的配制

1)用100mL注射器先取20～30mL不含苯的空氣,，將橡皮塞塞住注射器出口；再用10μL注射器取4μL純苯注入100mL注射器內(nèi),，待苯全部揮發(fā)后,，拔去橡皮塞用空氣稀釋到100mL，再用橡皮塞住針頭,，借助注射器內(nèi)配置的小片薄鐵片使之混合,。該樣品苯的質(zhì)量濃度為35.2g/m3。

2)準(zhǔn)確稱取一定量的純苯于容量瓶中,，用十二烷(也可用二硫化碳)稀釋到刻度,，搖均保存。要求配制的外標(biāo)樣中的苯含量盡量和樣品中的苯含量接近,，一般粗苯中純苯含量在55%～75%之間,。
外標(biāo)樣苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算式為：w＝V1/V2×100，

 

　　式中：w為外標(biāo)樣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%),，V1為純苯的體積(mL),，V2為配制外標(biāo)樣的總體積(mL)。

2.2.3方法的建立

   *次進(jìn)樣實(shí)驗(yàn),，只需修改采樣結(jié)束時(shí)間即可進(jìn)樣采集數(shù)據(jù),，此實(shí)驗(yàn)時(shí)間可改為15min。調(diào)整色譜儀達(dá)到儀器條件,，待整機(jī)穩(wěn)定后,，用注射器準(zhǔn)確進(jìn)2.2.2中1)樣1mL，在同一色譜條件下進(jìn)樣“采集數(shù)據(jù)”,，同時(shí)按下“程序升溫”,。外標(biāo)樣的譜圖見圖1。分析結(jié)果如下：外標(biāo)樣樣品保留時(shí)間1.965min,，峰高136318.703mV,，峰面積1884000.125，苯含量35.2000g/m3,。

        在線色譜工作站中方法的建立：1)選擇“方法”頁(yè)簽中“采樣控制”,，輸入采樣時(shí)間15min。其他按需要填寫。2)選擇“積分”點(diǎn)擊“面積,、外標(biāo)法”,。3)編輯組分表：選擇“組分表”頁(yè)簽，單擊右側(cè)的“譜圖”按扭,，調(diào)出標(biāo)樣譜圖,，單擊“全選”編輯組分表，從外標(biāo)樣譜圖知有1個(gè)高峰,，因?yàn)橥鈽?biāo)樣是用空氣配入苯,，因此可確定保留時(shí)間1.965min時(shí)的峰是苯，在此輸入峰名“苯”,。4)校正,，單擊“組分含量”輸入此標(biāo)樣苯的濃度35.2g/m3。“重復(fù)次數(shù)”輸入3,。5)加入標(biāo)樣，選擇“加入標(biāo)樣”調(diào)出標(biāo)樣譜圖進(jìn)行校正,，重復(fù)3次后點(diǎn)擊“校正完畢”保存方法,，稱方法1。這樣焦?fàn)t煤氣中苯含量的方法就建立了,。準(zhǔn)確抽取2.2.2中2)標(biāo)樣0.2μL進(jìn)樣,，“采集數(shù)據(jù)”同時(shí)按下“程序升溫”。建立粗苯中苯含量的方法,，本方法與方法1不同之處是步驟4),，單擊“組分含量”輸入此標(biāo)樣苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w。“重復(fù)次數(shù)”輸入3,。其他步驟與方法1相同,，此方法簡(jiǎn)稱為方法2。

2.3樣品的測(cè)定

    方法建立后,，即可對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定,，以塔前煤氣為例，用多功能氣體軟袋準(zhǔn)確進(jìn)1mL樣品,，進(jìn)樣“采集數(shù)據(jù)”,，同時(shí)按下“程序升溫”。到離線工作站中打開樣品譜圖,，加載方法1,，預(yù)覽，得到樣品譜圖和分析結(jié)果,。

3分析結(jié)果與討論

1)粗苯中粗苯和苯的比例系數(shù)(K)的確定,。為了得出焦?fàn)t煤氣中粗苯的含量必須要確定粗苯中粗苯和苯的比例系數(shù)(K)。準(zhǔn)確抽取0.2μL的合格粗苯，進(jìn)樣,，采集數(shù)據(jù),，同時(shí)按下“程序升溫”。到離線工作站中,，打開粗苯樣的譜圖,，加載方法2，預(yù)覽,，可以得到粗苯中苯的含量,，進(jìn)而確定比例系數(shù)K。在實(shí)驗(yàn)中取合格的粗苯進(jìn)樣,，采集數(shù)據(jù),，得到粗苯中苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%，則K為1.33,。

 

2)苯含量換算成粗苯含量,。用色譜法測(cè)出煤氣中的純苯含量，可將其換算成粗苯含量,。試驗(yàn)測(cè)得樣品中苯的質(zhì)量濃度為28.3617g/m3,，則煤氣中粗苯的質(zhì)量濃度為37.72g/m(31.33×28.3617)。

 

3)要得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下每立方米煤氣中的粗苯含量,，還應(yīng)按氣壓,、溫度進(jìn)行換算，換算式如下：

式中：Y0為標(biāo)準(zhǔn)狀況下煤氣中粗苯含量,，g/m3,；Y為煤氣中粗苯含量，g/m3,；V0為1m3煤氣換算至標(biāo)準(zhǔn)狀況下的煤氣體積,，m3；P為取樣時(shí)的大氣壓力,，133.322Pa,；b為煤氣與大氣壓力差；W為t℃時(shí)飽和水汽分壓,，133.322Pa,；t為煤氣平均溫度，℃,。用同樣的方法可以測(cè)定洗苯塔后煤氣中的粗苯含量,。色譜法與冷凍法、活性碳法相比較相對(duì)誤差都在5%以內(nèi),。利用此方法測(cè)定煤氣中粗苯的含量,，比例系數(shù)K是產(chǎn)生誤差的一個(gè)重要原因,，K值隨著粗苯中苯、甲苯,、二甲苯的相對(duì)比例的變化而不斷變化,，為求準(zhǔn)確應(yīng)該經(jīng)常用粗苯產(chǎn)品來(lái)校驗(yàn)K值。所使用的外標(biāo)樣的濃度越接近樣品的濃度所測(cè)定的結(jié)果就越準(zhǔn)確,。重復(fù)對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定,，兩次平行誤差不應(yīng)超過(guò)5%。取煤氣的氣袋必須用多功能氣體軟袋,，因?yàn)槌Ｒ?guī)的取煤氣用的膠囊對(duì)苯有很強(qiáng)的吸附力,，嚴(yán)重影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4結(jié)束語(yǔ)

       試驗(yàn)證明,，所用的色譜柱不同,，儀器所設(shè)的條件不同，各組分的峰值也不同,，所以每次更換色譜柱或改變色譜條件都要重新做標(biāo)樣校對(duì),。用氣相色譜法直接測(cè)定煤氣中粗苯的含量，一般方法建立起來(lái)以后,，如果色譜柱的性能良好的話,，2個(gè)月左右校正1次標(biāo)樣即可。測(cè)定1個(gè)樣品,，只需15min就可以出結(jié)果。為力求準(zhǔn)確,，一般平行進(jìn)樣2,、3次來(lái)確定結(jié)果，進(jìn)樣后儀器自動(dòng)分析并顯示出結(jié)果,。用氣相色譜法測(cè)定煤氣中粗苯含量具有樣品用量少,、分析速度快、靈敏度高,、操作簡(jiǎn)單,、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。