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氣相色譜儀分析及其在石化方面的作用

發布時間: 2023-06-09 15:07:14  點擊數:
關鍵詞:氣相色譜儀分析,石化方面的作用

    氣相色譜作為現代儀器分析的重要方法之一,具有高效、快速等分離特性,已成為工業分析不可或缺的重要工具今天咱們就聊一聊氣相色譜的發展及其作為常用的儀器分析方法的特點,討論了其在石化工業方面的應用氣相色譜分析方法子茨維特1903年發現色譜至今已有100多年的歷史,從馬丁和辛格1941年提出分配色譜和1952年發明氣-液色譜而獲得諾貝爾化學獎也有50多年的歷史了。
    氣相色譜作為一種分離、分析技術,在工業、農業、國防、建設、科學研究中得到了廣泛應用氣相色譜主要是利用物質的沸點、極性及吸附性質的差異來實現混合物的分離GC在石化分析領域中的應用氣相色譜技術在石化分析方面的應用主要涉及
    氣體分析、汽油組成分析、單體硫化物分析、含氧化合物分析、生物柴油分析等其應用范圍也較為廣泛,由于其分離和定量能力以及高性價比,從石油勘探、石油加工研究到生產控制和產品質量把關都有不可替代的地位1、常量氣體分析及痕量雜質分析。
    石化領域常量氣體組成分析的主要用于天然氣、油田不凝氣、催化裂化氣、蒸汽裂解氣、液化氣、焦化氣等目前應用的分析方法有:以原HP5880煉廠氣分析儀為原型的基于不同儀器平臺的四閥五柱雙熱導填充柱分析系統、三/雙閥填充柱+毛細管柱+熱導檢測器(TCD)+氫火焰離子化檢測器(FID)改進型氣體分析系統、基于芯片制造技術的并行多維色譜系統;對于只含烴類組分的液化氣試樣,還有單閥單氧化鋁毛細管柱+FID的專用分析系統。
    精乙烯、精丙烯、1,3-丁二烯等化工原料氣中各種痕量雜質的分析對儀器和方法要求很高分析系統對雜質的惰性(低吸附性)、定量校正標值確定的方法、檢測器靈敏度和選擇性、色譜分離柱對雜質的分離能力和惰性等都是影響這類分析結果可靠性的因素。
    2、汽油組成分析汽油組成分析是石化分析的一個重要方面通常,汽油組成分析是應用最廣泛的產品質量控制的方法以飽和烴/烯烴/芳烴(SOA)或烷烴/烯烴/環烷烴/芳烴(PONA)等汽油族組成和石腦油烴組成分析方法為代表的一類標準分析方法都屬于作為產品質量控制的分析方法。
    3、生物柴油研究中的應用生物柴油是石化柴油可靠的替代品,對其進行快速定性定量分析,對生物柴油工業具有重要意義,也是當前分析化學的熱點課題生物柴油由植物油或動物油在催化劑(酸或堿)存在下與醇發生酯交換反應而制得,主要由棕櫚酸甲酯、硬酯酸甲酯、油酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯以及少量雜質組分構成。
    在對生物柴油的分析中,GC一直是最常用的技術與其它分析技術相比,其測定微量組分時的精確度較高但分析過程中有時會出現基線漂移、信號的交疊干擾以及樣品和標樣老化,這些會顯著干擾分析結果而且,由于生物柴油試樣中含有羥基和羧基化合物,因此傳統的GC分析前要對試樣進行硅烷化處理。
    盡管該過程提高了色譜的分離效果,但也延長了分析時間基于以上原因,人們在生物柴油分析過程中經常對GC進行改進和革新,或者使之與其它分析方法聯用,以期相互彌補目前比較成功的聯用技術包括氣相色譜-質譜聯用(GC-MS)、液相色譜/高效液相色譜-氣相色譜聯用(LC-GC,HPLC-GC)、氣相色譜-紅外光譜聯用(GC-IR)、薄層色譜-氣相色譜聯用(TLC-GC)等。
    GC在焦化分析領域中的應用我國是富煤、少氣、缺油的國家,煤焦油的綜合利用具有重要的意義在焦化工業分析領域,氣相色譜技術得到了越來越廣泛的應用,應用范圍涉及煤氣、粗苯、焦油加工產品、焦化廢水等方面近年來,隨著焦化工業的發展,焦化工業分析除了傳統的煤質、焦炭、煤氣等分析外,煤氣回收系統的粗苯、貧油、富油等,焦油加工系統的煤焦油、三混油、洗油、蒽油以及部分精加工產品,廢水中酚及苯系物等都能通過氣相色譜技術加以分析。
    1、煤氣分析煤氣分析主要包括煤氣主組分的含量的常規分析,煤氣中H2S含量分析,萘含量的分析等煤氣H2S分析采用國標方法(GB12211-90)中碘滴定法或亞甲基藍分光光度法,該法分析時間長,較繁瑣2、焦油深加工產品的氣相色譜分析
    近年來,焦油加工除提取工業萘外,深加工發展方興未艾,許多廠家陸續開展了工業苊、β-甲基萘、異喹啉、粗蒽等產品的提純和深加工,相應地也開展了這些項目的氣相色譜分析3、焦化環保氣相色譜分析焦化廢水常用化學分析法分析,隨著氣相色譜的普及和環境科學的發展,部分科技人員開發了相關污染物的氣相色譜法。
    氣相色譜分析技術革新“快速氣相色譜分析”是指在常規的儀器設備上和通常的實驗操作條件下,在較短的時間內完成氣相色譜分析的實驗過程通常,氣相色譜分析速度的明顯加快可以通過調整實驗參數獲得,不過一般是以分辨率的降低和樣品的柱負載量的下降為代價的。
    然而,通過選擇合適的柱子和進樣條件,可以使上述問題降至最小應用該技術,氣相色譜分析一個常規樣品的時間可從30~60min縮短至幾分鐘甚至幾秒鐘要實現快速氣相色譜就要使用內徑要細、長度要短的色譜柱,目前許多研究者都是使用細內徑短毛細管柱進行快速氣相色譜分析。
    在色譜聯用儀中,氣相色譜和質譜聯用儀(GC-MS)是開發最早的色譜聯用儀器由于從氣相色譜柱分離后的樣品呈氣態,流動相也是氣體,與質譜的進樣要求相匹配,最容易將這兩種儀器聯用,而且氣-質聯用法綜合了氣相色譜和質譜的優點,彌補了各自的缺陷,因而具有靈敏度高、分析速度快和鑒別能力強的特點,可同時完成待測組分的分離和鑒定,特別適用于多組分混合物中未知組分的定性和定量分析,判斷化合物的分子結構;準確地測定化合物的分子量。
    我們的實驗室中也有氣-質分析儀器,了解其用途及分析方法對今后的實驗具有很大的幫助氣相色譜技術在化學分析中的應用已相當普及,涉及氣相色譜分析的各個行業已經構建起了一個相對較為完整的分析體系氣相色譜技術的發展已漸趨成熟,基礎性的創新成果十分有限,但技術性的進步一直在進行著,尤其是與行業相關的應用性研究不斷涌現。
 

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