石油化工廢氣總烴分析方法研究

尹天亞，韓叢碧，郭映輝，周艷紅

(1. 遼寧大學，遼寧 沈陽 110036； 2. 中國石化集團公司環境監測總站，遼寧 撫順 113001)

分析測試

石油化工廢氣總烴分析方法研究

尹天亞1，韓叢碧2，郭映輝2，周艷紅2

(1. 遼寧大學，遼寧 沈陽 110036； 2. 中國石化集團公司環境監測總站，遼寧 撫順 113001)

對HCM－1 B便攜式總烴分析儀、HFID Model 3-200便攜式總烴分析儀和氣相色譜法分析石油化工廢氣總烴的技術性能、結構等進行了比較。并對分析結果進行討論和統計檢驗,結果表明2種型號的便攜式總烴分析儀測定結果均與氣相色譜法具可比性，可同時滿足總烴離線、在線及便攜分析的需要。

總烴； 石油化工廢氣； 總烴分析儀； 氣相色譜法

石油化工生產工藝和產品性質決定了其廢氣具有來源廣泛、種類繁多、組成復雜、毒性大、危害廣、處理難等特點。主要涉及含揮發性有機物廢氣、惡臭廢氣及含霧（滴）狀有機物廢氣等（1-4）。

目前對石油化工廢氣采用綜合指標和單項指標進行表征。由于石油化工廢氣組成復雜采用綜合指標（如總烴）值和部分特征指標分析能有效反映廢氣的污染特征，因此總烴是石油化工生產廢氣綜合分析最常用的綜合性指標。

目前總烴的測定方法主要有氣相色譜法（5-6）和總烴分析儀法，總烴分析儀法測定廢氣中總烴具有快速、簡便、便于移動且可在線分析的特點，較適合現場分析。考慮到便攜式總烴分析儀法與氣相色譜法有一定的差異，其測定值是否符合要求還需進行驗證，本文就氣相色譜法及總烴分析儀法進行了對比分析。

1 結構及技術性能比較

1.1 進樣方式

氣相色譜法采用進樣器瞬時進樣，樣品經過空柱或玻璃微珠阻尼柱導入氫火焰離子化檢測器。HCM－1 B總烴分析儀將待測氣體用泵吸入連續進樣，通過阻尼管，導入氫火焰離子化檢測器檢測。HFID Model 3-200總烴分析儀將待測氣體用泵吸入連續進樣，通過毛細管限流或穩流導入氫火焰離子化檢測器檢測。

1.2 定量方法

氣相色譜法可采用峰高或峰面積定量。HCM－1 B總烴測定儀、HFID Model 3-200總烴分析儀均采用連續恒定信號定量。

1.3 測定范圍

不稀釋的情況下，氣相色譜儀可測定0.2～5 000 mg/m3的樣品，HCM－1 B總烴測定儀的測定范圍為(1～1.00)×104mg/m3，HFID Model 3-200總烴分析儀的測定范圍為(1～1.00)×105mg/m3。

1.4 適用性

HCM－1 B總烴測定儀、HFID Model 3-200總烴分析儀較氣相色譜儀具有體積小、重量輕，更適用于現場測定(表1)。

表1 技術性能比較Table 1 A comparison of main technical parameters

2 結果與討論

2.1 氧效應

樣品在燃燒前通過預燃燒火燃時產生部分氧化和熱裂解被稱為氧效應，樣品中氧的存在將影響碳氫化合物在FID檢測器上的離子化，目前氧效應的機理尚不完全清楚。早期的總烴分析儀測定結果乘某個校正系數校正氧效應。由于氧效應隨氧濃度及樣品組分類型、濃度變化，這種方法是不準確的，現代總烴分析儀一般在FID的設計上考慮減少氧效應。氣體中總烴的測定，通常以含有氧氣的環境空氣或廢氣為測定對象，有必要考察氧效應對測定結果的影響，3種儀器對不同氧氣含量及不同組分的總烴測定結果見表2。

2.2 方法的精密度與準確度

取實際樣品加入甲烷標準氣體，按實際樣品的分析過程進行操作，測定方法的精密度和準確度，測定結果見表3。

由表3可知：3種方法具有較高的精密度和準確度，加標回收率 101%～104%，相對標準偏差0.8%～3.3%。

2.3 樣品測定

典型石油化工廢氣總烴的測定結果見表 4。HCM-1 B 總烴分析儀法與氣相色譜法及HFID3-200總烴分析儀法與氣相色譜法檢測結果統計值見表5。

由表2可知：（1）氣相色譜法氧效應最小，原因可能瞬時進樣，氧氣濃度較低，（2）HCM-1 B及HFID 3-200均觀察到氧效應，當氧氣濃度由0增加到13.1%時，氧效應增加相對緩慢，當氧氣濃度由13.1%增加到15.8%時，氧效應突增，HCM-1 B總烴測定的正偏差由 4.3%～12.6%增加到 14.9%～25.2%。HFID3-200總烴測定的正偏差由 4.9%～9.9%增加到9.9%～15.6%。（3）通過t－檢驗對成對雙樣本均值統計分析，HCM-1 B總烴分析儀法與氣相色譜法的統計值為0.581 9；HFID3-200總烴分析儀法與氣相色譜法的統計值為0.320 8。均低于t0.05(21)雙尾臨界值（2.086），說明兩種總烴測定儀法與氣相色譜法結果無差異，即兩種總烴測定儀法與氣相色譜法間均無系統偏差。

表2 氧效應測定結果Table 2 The effect of oxygen synergism on analytical results mg/m3

表3 方法的精密度和準確度測定結果（n = 7）Table 3 Repeatability and matrix spike recoveries( n = 7)

表4 典型石油化工廢氣總烴測定結果Table 4 The analytical results of THC in modeling waste gas mg/m3

表5 測定結果統計分析Table 5 Statistical analysis of detection data

3 結 論

（1） 氣相色譜法與總烴分析儀法均能準確測定石油化工廢氣中總烴，兩類方法測定結果無顯著性差異。

（2）總烴分析儀適應性較好，可滿足離線、在線及便攜性分析的需要，氣相色譜法僅適于實驗室離線應用。

[1] 齊慧敏，林大泉，劉銀乾，等.日本石油化工廢氣治理狀況[J].石油化工環境保護，2004，27（2）：32-35.

[2] 依成武，劉洋，馬麗，等.有機廢氣的危害及治理技術[J]. 安徽農業科學, 2009，37（1）：351-352.

[3] 孫樂，張驚宇，潔白.石油煉制業污染防治與清潔生產[J].內蒙古環境科學, 2009，21（1）：46-49.

[4] 余成洲，張賢明，張春媚.可揮發性有機化合物廢氣治理技術及其新進展[J].重慶工商大學學報,2009，26（1）：35-39.

[5] 吳禮康.氣相色譜法測定工作場所空氣中總烴[J].中國職業醫學,2003，30（5）：41-42.

[6] 王成.氧氣對空氣中甲烷、總烴分析的干擾研究[J].廣州化工，2009，37（8）：164-168.

Analysis Methods of Total Hydrocarbons in Waste Gas of Petro-chemical Industry

YIN Tian-ya1,HAN Cong-bi2,GUO Ying-hui2,ZHOU Yan-hong2
(1.Liaoning University, Liaoning Shenyang 110036，China；2. Sinopec Environmental Monitoring Centre, Liaoning Fushun 113001，China）

Total hydrocarbon analyzer and gas chromatography were used to analyze total hydrocarbons (THC) in waste gas from petroleum and petrochemical industry, their technical performance and structure were compared. The results show that the two methods have good correlation. The gas chromatography is suitable to analyze samples off line;The THC analyzers can determine THC in waste gas both on line and off line.

Total hydrocarbons; Waste gas; Total hydrocarbon analyzer; Gas chromatography

TE 622

A

1671-0460（2011）02-0209-03

2010-10-11

尹天亞（1989-），女，遼寧沈陽人，畢業于遼寧大學應用化學專業，主要研究方向為環境監測。E-mail：yintianya@126.com。