氣相色譜FID法測定己烯-1中微量芳烴含量

陳實春 潘志強 付健林 劉永紅 王 磊

（中國石油獨山子石化分公司質(zhì)檢中心，獨山子 833699）

1 前言

己烯-1是獨山子石化公司己烯-1裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品之一，己烯-1又是下游高密度聚乙烯裝置使用的原料。在生產(chǎn)己烯-1的過程中，工藝要求嚴格控制己烯-1中微量芳烴（苯、甲苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯）的含量，原因是己烯-1產(chǎn)品中含有芳烴（苯、甲苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯）組分會影響下游裝置高密度聚乙烯的正常生產(chǎn)，會導致聚合反應發(fā)生中毒，從而造成產(chǎn)品質(zhì)量不合格或者工藝停工等后果的發(fā)生。因此，準確快速測定己烯-1產(chǎn)品中的微量芳烴（苯、甲苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯）組分的含量尤為重要，本工作通過實驗建立了氣相色譜法快速測定己烯-1產(chǎn)品中的微量芳烴含量，為工藝控制提供數(shù)據(jù)，及時指導工藝進行生產(chǎn)參數(shù)的監(jiān)控和調(diào)整。

2 實驗部分

2.1 方法原理

將一定量試樣（可使用自動進樣器或微量注射器）注入色譜分析系統(tǒng)，樣品經(jīng)載氣帶入色譜柱進行分離，用氫火焰離子化檢測器測定試樣中微量苯、甲苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯，并按外標法定量，求出各組分含量。

2.2 儀器及材料

2.2.1 氣相色譜儀

配置氫火焰離子化檢測器（FID）的氣相色譜儀。儀器對本實驗所規(guī)定的最低測定濃度的雜質(zhì)所產(chǎn)生的峰高應至少大于噪音的兩倍，進樣注射器：10μL微量注射器2支。

2.2.2 氮氣、氫氣

純度大于99.99%；壓縮空氣。均需經(jīng)硅膠、5A分子篩和活性碳干燥、凈化。

2.2.3 標準物質(zhì)

己烯-1中微量芳烴標樣（苯15.040mg/kg；甲苯9.980mg/kg；對二甲苯9.850mg/kg）；間二甲苯9.850mg/kg；鄰二甲苯10.060mg/kg；另也可自配。

2.3 操作條件

經(jīng)過多次試驗和篩選，確定色譜操作條件如下：色譜柱：DB-FFAP 60.0m×320.0nm×0.25μm；載氣：氮氣；分流比:10:1；初始流量:2.0mL/min；模式:恒定壓力；柱溫: 60℃保持15min；檢測器溫度:250℃；進樣口溫度220℃，氫氣流量:40.0mL/min、空氣流量:350.0mL/min；檢測器模式：恒定尾吹氣流量，25.0mL/min；進樣量：1.0μL。

3 結(jié)果與討論

3.1 組分峰的確認

己烯-1中微量芳烴各組分峰通過加標定性[3]確認后，在2.3操作條件下，待色譜儀就緒后進行分析，通過多次加標實驗確定了己烯-1產(chǎn)品中各組分分離后的出峰位置和保留時間典型峰譜如圖1所示，圖中苯組分保留時間(RT)5.159min；甲苯組分RT：6.861min；對二甲苯組分RT：9.403min；間二甲苯組分RT：9.657min；鄰二甲苯組分RT11.715min。

圖1 各組分在柱上的出峰順序及譜圖

3.2 外標校正因子[1]試驗

在2.3的操作條件下，待色譜儀準備就緒后,用微量注射器或自動進樣器取與樣品濃度相近的標樣lμL，或由使用者選擇能使各組分分離并保證最低檢測濃度的進樣量，在2.3的操作條件下測定，取平行測定的峰面積（峰高）按下式計算外標校正因子見表1。

表1 組分校正因子

式中：fi—微量芳烴外標校正因子；C標i— 標準樣中微量芳烴，mg/kg；A平i—標準樣中微量芳烴的平均峰面積（峰高）。

3.3 方法精密度實驗

在2.3的操作條件下，待色譜儀準備就緒后,用自配樣品連續(xù)平行6次測定己烯-1中各微量芳烴組分的含量，實驗結(jié)果見表2,由表2可知，連續(xù)6次平行測定各組分的相對標準偏差均在0.10%左右，精密度較好，滿足分析要求。

表2 自配樣品6次平行測定結(jié)果 mg/kg

3.4 方法準確度實驗

在2.3的操作條件下，待色譜儀就緒后,用2.2.3標準物質(zhì)進行準確度驗證分析，連續(xù)平行6次測定己烯-1標樣中各微量芳烴組分的含量，計算回收率實驗，實驗結(jié)果見表3,由表3中數(shù)據(jù)結(jié)果可知，方法的回收率在99.20%～100.15%之間,說明方法的準確度好。

3.5 外標法的影響因素

外標法是用待測組分的純品作為對照物質(zhì)，以對照物質(zhì)和樣品中待測組分的響應信號相比較進行定量的方法，分析時外標物的濃度應與被測物濃度相接近，以利于定量分析的準確性。外標法方法的精確度，在很大程度上取決于操作條件的控制。樣品分析的操作條件，必須嚴格控制于繪制校正曲線時的條件，使用外標法必須經(jīng)常對校正曲線進行驗證，外標法重復性的影響因素主要在于進樣量的準確一致性上，要求操作者在進樣時兩次或多次進樣的進樣量必須保持一致，才能得到良好的重復性結(jié)果和準確度結(jié)果。

4 結(jié)論

采用FID檢測器測定己烯-1中微量苯、甲苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯等微量芳烴組分分析速度快，分離效果好，精密度和準確度好。滿足日常分析要求，能及時提供參考數(shù)據(jù)，為下游工藝聚合生產(chǎn)操作提供指導作用，對出廠產(chǎn)品合格率控制檢查非常重要，本方法可推廣至同行業(yè)參考。