氣相色譜法分析甲醇制烯烴產品氣全組分

楊舉銅

中煤陜西榆林能源化工有限公司 陜西榆林 719000

乙烯、丙烯這些低碳烯烴被當成是一種重要的核心化工原料，隨著國家的經濟飛速的發展，特別是如今的工業化學也得到了很大的發展，在此條件之下人們對低碳的烯烴其物質方面的需要快速的上升。在此條件之下去研發和探索非石油資源，用來去制取低碳烯烴的一些高科技技術正慢慢的收到了人們的關注。MTO 技術的裝置產品氣其中主要包含著低碳烴類性物質以及一些永久性的氣體、二氧化碳以及一些含氧的化合物。其中包含的低碳烴類型的物質一般有甲烷、乙炔、乙烯以及乙烷這幾種。因為市場上的實際需求、以及資源短缺的情況和使用此技術在成本方面的優勢決定了MTO工藝路線一個值得去大力發展的，使其實現工業化。

1 實驗儀器

在實際的實驗過程里，主要使用了兩臺色譜儀來對CH4 制烯烴產品氣來開展全化學物質的組成成分分析。在實驗過程之中使用第一臺氣相色譜用來去測定產品氣之中含有的低碳烴類型的物質以及其中含有的一些永久性氣體和二氧化碳的成分含量，其有著5 個氣動型閥門，而且還包含著3 個定量管道，同時還有8 根色譜柱。這個設備中TCD 和FID 的檢測器材各有一個[1]。對于氣體樣品的收集使用一次進樣的方法，使用三個通道同時對氣體樣品進行化學組分分析。二第二個氣相色譜儀器用來去測量產品氣體組分之中包含的含氧物質，在第二個儀器里裝配有兩個六通閥門以及有，兩個定量管，和兩個FID 檢測器具，其對氣體進行檢測的方式使用的是雙通道，可以去對氣體同時展開檢測分析。在第二部儀器中還裝配有一個定量管，一個六通閥，以及一根色譜柱和一個FID 檢測儀器。

2 定性與定量分析

所謂的定性分析就是在已經選擇好的色譜條件作為基礎之下，將色譜柱有關的標準譜圖片和其標準氣化學組成成分，將兩者緊密聯系起來在開展定性分析[2]。使用已經知曉的化學組成成分含量的一些標準性氣體和利用色譜分析去分析每一個組分的峰的實際面積大小，然后再根據計算式（1）可以得到每一個化學組分的相對質量的校正性因子，其具體的公式（1）為：

在式子（1）里Ce 的含義為在標準樣本之中每個氣體組分里e 的具體濃度，其單位為mg·kg-1；

fe：其具體意義為每個氣體組分e 的相對質量校正因子；

Ae：其具體意義為對有關數據進行收集，之后再對數據進行數學積分之后所得到的標準樣本之中每個氣體組分里面e 的峰實際面積大小[3]。

使用CH4來制取烯烴產品氣，對于其中含有氧的一些化合物主要是去使用外標法對其開展定量上的計算，最后能夠得到這些化合物的絕對的含量，根據下式來對每一個氣體的組分的相對濃度進行計算。

在這個表達式里，其Ce 具體的含義是試樣之中的一些含氧化合物每個組分e 的濃度相對大小，其單位為mg·kg-1；

其fe 是組分e 之中的質量校正因子；其Ae 具體的含義為對數據采集進行積分之后獲得的試樣里的各組分e 的峰面積。對CO2的相對含量進行分析，里面除了氫氣可以去利用外標法這個方法去獲得絕對的氣體含量以外，在其他的兩個通道之中也可以去利用多通道校正面積歸一化的一種定量方法[4]。

將甲烷當成是物質媒介來對化學組分進行整合，見式（3）與（4）；

在這個表達式里：其e 的具體含義是C1-C6 低碳烴一類化學物質的組成成分；其中j 含義代表的是二氧化碳、氧氣、甲烷、氮氣、一氧化氮這些含氧氣體；在公式之中的100 具體含義是FID 檢測器里面各個低碳烴類化學組分的相對質量分數的總和；而在表達式之中的kj-F×kCH4-k/kCH4-F 具體的含義是將CH4當成是物質媒介之時，可以將其換算成為某一種永久性氣體以及C02的相對的質量含量之和；而表達式之中的kj-FkCH4-k/kCH4-F 里的具體含義是將CH4 當成是媒介之時，可以將其換算成全部的永久性氣體以及二氧化碳組分總的質量含量之和。

3 結語

本文所使用的利用CH4 去制烯烴產品氣，之后再對其產品氣的成分進行化學成分分析，這種方法可以去較為理想的測量出氣體全組分氣體的相對含量。而且使用五閥八柱，利用三通道同時工作的方式對產品氣體里包含的一些低碳烴類化學組成成分以及永久性的一些氣體和CO2 進行分析，其試樣的分離以及檢測都可以獲得一個比較滿意的檢測效果。依據其甲醇制烯烴產品氣里所含有的氧化合物的成分以及含量的不相同，可以去使用兩臺氣相色譜相互進行補充的分析方法，最后能夠去獲得一個比較準確的含氧化合物的相對含量。