气相色谱法测定工业甲醇中氧化物组分

时间：2019-12-04 11:00:05 所属分类：矿业工程 浏览量:

摘 要 建立了气相色谱法测定工业甲醇中氧化物含量的方法，根据实际样品中氧化物种类，以甲醇为溶剂，配制标准溶液，通过 Stabilwax 色谱柱进行组分分离，用氢火焰离子化检测器检测，用保留时间进行定性分析，采用外标法进行定量分析。分析结果表明，该法能达

　　摘 要 建立了气相色谱法测定工业甲醇中氧化物含量的方法，根据实际样品中氧化物种类，以甲醇为溶剂，配制标准溶液，通过 Stabilwax 色谱柱进行组分分离，用氢火焰离子化检测器检测，用保留时间进行定性分析，采用外标法进行定量分析。分析结果表明，该法能达到将各组分较好分离的效果。选取有代表性的氧化物进行加标回收实验，加标回收率在 96.87%~98.97%，精密度小于 2.11%，该法可用于工业甲醇中主要氧化物组分含量的快速测定。

　　关键词 煤制甲醇，氧化物，气相色谱法，检测器，加标回收率，外标法

　　1 实 验

　　1.1 仪器与试剂岛津 GC2010 Plus 气相色谱仪，配 AOC20i+s 自动进样器;色谱柱：Stabilwax 毛细管色谱柱(30 m×0.53 mm×1.0 μm)，固定相为聚乙二醇;检测器：氢火焰离子化检测器(FID)。工业甲醇中氧化物种类通过质谱定性后确定。色谱纯甲醇作溶剂(德国产)，纯度≥99.99%;其他试剂均为色谱纯(天津产)，纯度≥99.5%。

　　1.2 标准溶液制备和实际样品的采取标准样品制备：本实验选用甲醇为溶剂，将色谱纯甲醇和实验中用到的试剂置于 0~5 ℃的低温环境中保存备用，采用称量法，配制标准溶液。实际样品的选取：从样品储罐或生产管线中采样时，按照 GB/T 6680—2003 推荐的方法采样，以保证所采样品具有代表性，应采取适当的步骤，尽量减少待分析样品中酯类样品的损失。

　　1.3 质谱定性条件在色谱 - 质谱给出的 SCAN (全扫描) 模式下，对神华宁煤煤制甲醇过程中的副产物杂醇进行定性分析，质谱条件为：传输线温度 250 ℃，四级杆温度 200 ℃，EI 电子能量 70 eV，离子源温度 200 ℃。

　　2 结果与讨论

　　2.1 测定结果按色谱分离条件进行标准样品测试，得到各组分的出峰顺序及保留时间，见表 1。由表 1 可知，以甲醇为溶剂的甲醇中氧化物均得到有效分离，用分离度(R)表示分离程度，R≥1.5。分离度计算如下： R=2(ta-tb )/(Ya+Yb) 式中：ta 为 a 物质的保留时间，tb 为 b 物质的保留时间，Ya 为 a 物质的峰底宽,Yb 为 b 物质的峰底宽。

　　2.2 标准曲线、相关系数及检出限在优化的实验条件下，以各组分的峰面积为纵坐标,以对应的质量百分数为横坐标作标准曲线，每个组分的标准曲线均为能过原点(零点)和对应质量百分数(标准溶液中对应组分的质量百分数)的直线，各组分线性范围均大于 0.99。由于标准溶液中化合物组分结构复杂，每种化合物有其独特的化学结构及官能团，所以其在 FID 检测器上的检出限不同，检出限范围为 0.53 mg/kg~30.00 mg/kg。

　　2.3 加标回收率实验及精密度以神华宁煤煤制油烯烃公司生产的工业甲醇为实际样品，选取代表化合物乙酸甲酯、正辛烷、正丙醇、2- 戊醇、冰乙酸为加标物质，分别向工业甲醇中加入低、中、高 3 个浓度水平的加标物质(以加标物质和工业甲醇混合后溶液总质量 100 g 为基准)，每个浓度水平平行测定 8 次，经有关计算，加标回收率及精密度结果列于表 2。由表 2 可见，选取代表化合物乙酸甲酯、正辛烷、正丙醇、2- 戊醇、冰乙酸为加标物质进行加标回收实验，加标回收率在 96.87%~98.97% (规定值 95%~105%为合格)，精密度小于 2.11%(规定值小于 3%)。

　　3 结 论

　　该方法选用神华宁煤煤制油烯烃公司生产的粗甲醇和杂醇油作为实验样品，通过对色谱柱选择、方法参数的优化筛选，最终实现了对工业杂醇油中 27 种高级含氧化物的定性定量分析;通过标准样品加标回收及实际样品精密度测试实验，说明该方法符合分析要求。

　　参考文献：

　　[1] 张玉卓.神华低碳清洁能源技术探索与实践[J].煤炭经济研究，2012,32(2)：5-12.

　　[2] 肖珍平,房鼎业，应卫勇.大型煤制甲醇工艺技术研究 [D].上海：华东理工大学，2012.

　　《气相色谱法测定工业甲醇中氧化物组分》来源：《煤 化 工》，作者：李 杰，常素萍。

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