紫外熒光法測定異戊烷中總硫含量

尹代娟 馬 莉 唐琴梅

(中國石油獨山子石化公司乙烯廠中心化驗室，獨山子 833699)

紫外熒光法測定異戊烷中總硫含量

尹代娟 馬 莉 唐琴梅

(中國石油獨山子石化公司乙烯廠中心化驗室，獨山子 833699)

使用紫外熒光法，通過建立標準曲線，測定低沸點異戊烷樣品中的總硫含量，驗證了方法的精密度和準確度，并針對影響分析準確性所存在的問題，提出了相應的解決方法。

紫外熒光法 異戊烷 硫含量

異戊烷作為一種低沸點烷烴，具有低熱汽化的優點，常用作聚合裝置溶劑，也用作合成異戊橡膠的原料。異戊烷中硫化合物多以硫醇、硫醚形式存在，會造成催化劑中毒，影響催化劑的活性和壽命，而且活性硫對設備有腐蝕作用,會生成具有自燃性質的硫鐵化物，給生產帶來安全隱患。因此，準確測定異戊烷中總硫含量對安全生產和產品質量有重要意義。

目前，紫外熒光法測硫發展迅速，以其分析準確性高，分析速度快，選擇性好等優點受到廣泛應用，本實驗著重研究了紫外熒光法測定低沸點異戊烷中的總硫含量，考察了方法的精密性和準確性，并針對影響分析準確性所存在的問題，提出相應的解決方法。

1 試驗部分

1.1 檢測原理

1.2 儀器與試劑

TS3000紫外熒光總硫分析儀，美國熱電公司生產；氧氣、氬氣：純度99.99%；北京北氦普公司生產。

硫標準樣品，含量分別為0、0.2、0.5、3.0、5.0、10.0 mg/L，中國石化石科院生產。

1.3 儀器主要參數

溫度控制：進樣模塊200℃、裂解爐前段800℃、裂解爐二段溫度1000℃。

氣體流量：載氣氬氣、主氧氣、輔氧流量分別為：100、300、100mL/min

1.4 試驗方法

待儀器溫度、流量、基線穩定后，以硫標準樣品0、0.2、0.5、3.0、5.0、10.0 mg/L作標準曲線，進樣量為100μL，得到相關系數為0.99996標準曲線。(圖1和表1)

圖1 硫含量分析用標準曲線

對6個點的標準樣品進行測試，并繪制標準曲線，得到Y=84.8+4068.54x+74.9216x2，r2=0.999916的標準曲線，曲線線性較好，標樣峰面積RSD都在5%以內，重復性好。

2 影響分析準確性的因素

2.1 樣品溫度

異戊烷沸點27.8℃，極易揮發，尤其在夏季室外溫度超過沸點時，在采樣瓶中異戊烷樣品屬氣液混合相，在室溫下用注射器吸樣困難，通常會因為樣品在注射器中氣化產生氣泡造成進樣量小，而出現結果重現性差，精密度差。為了保證樣品在分析過程中不氣化，需將異戊烷樣品和進樣注射器放入冰箱冷藏。樣品冷藏時間足夠長(大于2h)，保證樣品在室溫下分析時不氣化。手握進樣針時不要接觸到吸液面，操作速度要快，避免手的溫度加速針回溫使樣品氣化，注射器進樣分析結束后立即放入冷藏室冷藏，以備后續分析。

表1 標準樣品峰面積結果統計

2.2 裂解溫度

樣品注入裂解管中在高溫下氣化與氧氣接觸燃燒，只有保證樣品在裂解管中均勻氣化燃燒才能得到準確結果和良好的重復性。TS3000分析儀進樣口和一段爐溫設置一般為500℃和1000℃，但異戊烷屬輕組分樣品，極易揮發，較高的進樣口和爐溫溫度會造成輕組分樣品在進樣口瞬間揮發，而燃燒不完全造成黑管，所以可以適當降低樣品的氣化溫度，將進樣口和一段溫度設置為200℃和800℃，降低氣化溫度后，樣品勻速氣化進樣，不但不會黑管，樣品采集譜圖也更接近標準譜圖，樣品重復性明顯提高。

2.3 進樣速度

分析過程中，不同的進樣速度對分析結果的準確性有一定影響因素，實驗過程中必須保證標樣和樣品采取相同的、適宜的進樣速度。進樣速度過快采集譜圖會變得高而窄，樣品易不完全燃燒造成收率低；進樣速度過慢采集譜圖會短而寬，譜圖峰嚴重拖尾影響峰面積定量；本實驗進樣速度選擇0.6mm/s，在此進樣速度下，異戊烷總硫含量樣品采集譜圖更接近等腰三角形, 重現性好[2]。

圖2、圖3是異戊烷樣品中總硫含量測定過程中條件優化前后采集譜圖。其中橫坐標為測量時間位移，縱坐標為硫響應信號值。

圖2 條件優化前異戊烷中總硫含量采集譜圖

圖3 條件優化后異戊烷中總硫含量采集譜圖

3 結果與討論

3.1 準確度評價

由已知硫含量樣品準確度評價結果的表2可以看出，已知標準樣品的RSD均<5%，回收率在95%～106%之間，可見紫外熒光法準確度高。

表2 已知硫含量樣品的準確度評價(n=5)

3.2 精密度評價

異戊烷樣品和注射器經冰箱冷藏保證足夠低溫后，液體進樣模塊溫度200℃、裂解爐一段溫度800℃、裂解爐二段溫度1000℃，以0.6mm/s的進樣速度重復測定異戊烷樣品，選用了5批次外購異戊烷槽車作為分析實驗用品，結果見表3。

表3 異戊烷樣品硫含量測定的精密度評價(n=5)

由表3可以看出，通過測量條件優化，對樣品進行多次測量，相對標準偏差在5%范圍內，說明該方法重復性好，精密度優良，進樣、測量儀器狀態穩定。

4 結論

實驗證明，通過對低沸點異戊烷樣品測定條件的優化，保證樣品在裂解爐中均勻氣化，紫外熒光法測定異戊烷中總硫含量準確度高，精密度好，操作簡便，分析速度快，能取得較好的重現性、準確可靠的分析結果。其它低沸點樣品，如己烯-1、環戊烷、MTBE等上述方法同樣適用。

[1] SH/T 0689-2000輕質烴及發動機燃料和其他油品的總硫含量的測定法(紫外熒光法)[S].

[2] 潘志強.魯衛平.趙靜.TN3000化學發光定氮儀分析準確性的影響因素[J].分析儀器,2016，(2):81-83.

Determination of total sulfur in isopentane by ultraviolet fluorescence method.

Yin Daijuan, Ma Li, Tang Qingmei

(The Central Laboratory of Ethylene Complex of PetroChina Dushanzi Petrochemical Company, Dushanzi 833699,China)

The problems affecting the precision and accuracy of the method were studied in this paper and the solutions were discussed.

ultraviolet fluorescence; isopentane; sulfur content

尹代娟，工程師，從事石化產品化驗分析工作， E-mail：yindaijuan450@sina.com。

10.3936/j.issn.1001-232x.2017.02.010

2016-09-18