MTBE純度分析方法的建立

劉梅花(蘭州石化三葉公司質檢部, 甘肅 蘭州 730060)

目前MTBE純度分析使用色譜儀是我公司異丁烯裝置投資建立時購買的，由于使用時間比較長，熱導檢測器靈敏度下降，分析準確率特別低。即使更換新色譜柱、清洗檢測器，用該儀器分析MTBE樣品，純度基本都是100%。這樣分析出的數據沒有任何意義，對異丁烯產品的生產和成品質量的提高起不到任何指導作用。

為此，公司為質檢部配置了三臺新色譜儀（SP-3420A 色譜），質檢部安排專人負責對色譜儀的汽化室溫度、檢測器溫度、柱溫、載氣流速等主要參數進行了多次調試。確定了MTBE純度分析的最佳條件，建立了MTBE 純度分析方法。為異丁烯裝置生產提供了可靠數據，為下一步提高異丁烯產品質量提供了基礎數據。

目前我國丁基橡膠的使用量越來越多，從2000年的4.24萬t 增加到2005 年的15.46 萬t，增長速率很高。好多發達國家輪胎丁基化率已經是80%左右。但是當下我國的丁基化率相比很低。所以，我國在丁基橡膠的使用率上還有很大潛能和發展空間潛力。有科學預估，在N 年以后我國將會大力發展子午胎，所以未來丁基橡膠及鹵化丁基橡膠需求量也是不可預估的。因為龐大的丁基橡膠市場，多以對聚合級異丁烯的純度有了更高的要求，也正因此有前所未有的挑戰。我公司內部將現有的異丁烯裝置生產規模改擴建為6萬多噸/年，對產品的要求也是很高，而對于我們實驗室也提出了要對異丁烯純度進行精確分析。

1 實驗部分

1.1 儀器與材料：

色譜柱：SP-3420A型氣相色譜儀，熱導檢測器。

數據處理儀：色譜數據工作站；

色譜柱：不銹鋼填充柱；∮3mm.

微量注射器：1ul。

載氣：氫氣；純度≥99.99%。

1.2 色譜主要參數的設計：

色譜參數主要由5 個主要參數因素控制：A：汽化室溫度；B：柱溫；C：熱絲溫度；D：進樣量；E：載氣壓力；

1.2.1汽化室溫度的選擇

目標值既是設定值，為了整個過程的形成及反應，須使其形成一個閉循環。這就是諸多事物反應及進化的潛在規則。一氧二青組成了水，給萬物提供了生命；一氧化碳組成了有毒氣體，影響著生命；每個組合是特定的，從反應過程到裂變到結果。已然，色譜它的整個過程也是需要循規蹈矩的。

汽化室的功能是將從進樣口進入汽化室的樣品瞬間汽化。所以汽化室內溫度將樣品中所有組分瞬間汽化就可以，MTBE樣品主要的組份是甲醇、MTBE、甲醚、叔丁醇、混合碳四、戊烯等，因為以上MTBE 樣品主組份沸點低，因此，我們先將汽化室溫度設為125℃、150℃、185℃。

1.2.2柱溫的選擇

柱溫決定樣品的分離程度和分析速度，色譜柱溫實際操作溫度不得高于柱子最高使用溫度。但柱溫太低，分析速度慢，分析時間長。

1.2.3 熱絲溫度的要求

在符合分析要求的情況時，經過多次試驗得知，熱絲溫度不能高，最好熱絲溫度控制在1.5ⅹ100℃，這樣才能滿足試驗分析。

1.2.4 進樣量的選擇

進樣量的選擇和直接影響最終的分析結果，如果進樣量大，色譜峰會高于檢測上限，準確率會受到很大影響。若進樣量太小，這樣就低于檢測下限，不能被檢測。因此，為了得出準確的分析率，在選擇進樣量時就得選用最為合適的。所以我們通過下表來選擇進樣量。

表-1 進樣量調試結果統計情況

通過以上4 個方案的反復試驗，進樣量為0.6 mL 時各主要組分峰形較為理想。

1.2.5柱前壓的調試

通過對色譜柱溫的調試，需適當調整柱前壓（載氣流速）。如下表進行試驗。

表-3 柱前壓的調試結果統計情況

按上述各方案進行重復試驗，結果表明方案5條件下，碳四峰與異丁烯峰可完全分離，因此，柱前壓應選擇為0.06 Mpa，載氣流速為20ml/min。

2 調試結果

從以上五組分析數據可看出在當前色譜條件下，分析異丁烯樣品中異丁烯含量相對誤差的絕對值都小于0.5%，說明分析重復性較好。

色譜儀調試后的參數見下表-4，調試后樣品分析色譜圖見圖1

表-4 調試后色譜儀參數

圖1 色譜儀參數調試后的色譜圖

3 精密度和準確度

3.1 精密度試驗

表-5 樣品分析的精密度

從以上四組分析數據可看出在當前色譜條件下，分析異丁烯樣品中異丁烯含量相對誤差的絕對值都小于0.5%，說明分析重復性較好。

3.2 準確度試驗

表-6 樣品分析的準確度

通過上表中2 組分析，MTBE 樣品分析再現性小于0.5%，說明樣品分析再現性較好。因此，目前調試的色譜參數基本滿足MTBE樣品分析要求。

4 結語

MTBE 色譜儀通過調試，新更換的柱子對樣品各組分離效果較佳，分析重復性也較好。但是由于柱前壓較低，載氣流速較低，因此，MTBE 出峰時間為32分鐘左右，一個MTBE 樣品順利分析結束約需40分鐘，整個分析過程耗時長，所以接下來的主要工作就是如何縮短時間，提高工作效率。