专利名称：流量切换分析苯乙烯产品或其它烃类溶剂中微量苯含量的色谱方法
技术领域：
本发明涉及一种流量切换分析苯乙烯产品或其它烃类溶剂中微量苯的气相色谱方法。
背景技术：
苯乙烯(SM)是一种重要的基本有机化工原料，主要用于生产聚苯乙烯树脂(PS)、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABQ树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)树脂、丁苯橡胶(SBR)、 离子交换树脂、不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体(如SBS)等。此外，还可用于制药、 染料、农药以及选矿等行业，用途十分广泛。目前苯乙烯的主要生产工艺是由苯烃化生成乙苯，再脱氢生成苯乙烯。我国苯乙烯行业发展迅速，新建改扩建装置投产，产量和技术水平较快提高。苯是一种强致癌物质，能引起白血病和再生障碍性贫血等疾病，当含有微量苯的苯乙烯用于生产食品级的聚苯乙烯材料(餐盒)时，微量苯会通过食物进入人体，会对人体健康产生危害。其它烃类溶剂中的苯也会透过各种途径渗透到环境和人体，因而苯乙烯产品或其它烃类溶剂中微量苯的测定对环保和人身健康有着重要的意义。美国ASTM拟827-04《苯乙烯产品标准》标准中明确规定了苯乙烯中苯含量不能超过lmg/kg，相应的测试方法标准ASTM D6229-06《毛细管气相色谱法测定烃类溶剂中的微量苯的标准测试方法》中采用双柱串联阀反吹系统，可以有效分离苯乙烯中微量苯，最低检测限达到lmL/m3 (质量分数需校正)。ASTM D6229-06《毛细管气相色谱法测定烃类溶剂中的微量苯的标准测试方法》标准方法中采用传统的阀切换技术，方法建立难度较大，阀切换系统死体积较大。我国目前的苯乙烯产品中没有控制苯含量，也没有相应的分析苯乙烯产品中微量苯的标准方法。国家标准GB/T 12688. 1-1998《工业用苯乙烯纯度的测定毛细管气相色谱法》标准方法中采用聚乙二醇极性柱为分析柱分析苯乙烯的纯度及杂质，由于苯与某些非芳烃组分不能完全分离，因而不能用于测定苯乙烯产品中的微量苯含量。其它烃类溶剂中的苯也没有方便的广泛适用的色谱分析方法。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有色谱分析技术中存在分析苯乙烯或其它烃类溶剂中微量苯时，采用传统的阀切换技术，方法建立难度较大，阀切换系统死体积较大的问题，提供了一种新的流量切换分析苯乙烯产品或其它烃类溶剂中微量苯的色谱方法。该方法具有方法建立和操作容易、采用毛细管色谱柱、零死体积、切割范围窄、定量准确以及广泛适用的优点。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下流量切换分析苯乙烯产品或其它烃类溶剂中微量苯含量的色谱方法，以苯乙烯产品或其它烃类溶剂为分析物料，通过流量切换中心切割色谱装置进行分析，苯乙烯或其它烃类溶剂样品由色谱分流进样口 4进样，通过色谱柱5进行预分离，苯被流量切换中心切割系统13切割至色谱柱11，进一步分离，然后由氢火焰离子化检测器10进行检测并采用外标法定量，其余在色谱柱5上流出的组分通过阻尼柱2进入氢火焰离子化检测器1检测，其中色谱柱5为甲基硅酮毛细管色谱柱，色谱柱11为FFAP毛细管色谱柱，阻尼柱2为阻力与色谱柱11相同的石英毛细管空柱。上述技术方案中，色谱柱5的载气(氮气)流量为2.5 5.0mL/min，温度为40 60°C;色谱柱11的载气(氮气)流量为4. 0 8. OmL/min，温度为40 60°C;色谱柱11中的载气流量(氮气)比色谱柱5中的载气流量(氮气)高50%以上，以保证切割完全；阻尼柱2和色谱柱11的载气(氮气)流量相同。非极性色谱柱5能将苯乙烯或其它烃类溶剂中的组分按沸点进行初步分离，苯和沸点相近的少量(7非芳烃共同流出。分离系统采用分流进样口 4的压力和辅助压力控制器9的压力进行气体流量的调节；由电磁切换阀8、三个无死体积的三通3、6、12和阻尼管 7组成的流量切换中心切割系统13进行载气流向切换，图IA和图IB分别显示电磁切换阀 8关闭和打开时的载气流向；阻尼柱2和色谱柱11进行压力平衡调节。流量切换中心切割系统13，可以精确地将色谱柱5上未完全分离的组分苯切割至强极性色谱柱11进一步分离，色谱柱11能将色谱柱5中未完全分离的苯与非芳烃组分完全分离。阻尼柱2和色谱柱 11的阻力相等且载气流量相同，色谱柱11中的载气流量(氮气)比色谱柱5中的载气流量 (氮气)高50%以上，以保证切割完全。样品分析中采用很小的分流比(5 1)以提高检测灵敏度、降低检测限，并采用外标法或溶剂外标法定量，以保证分析数据的准确性和精密度。流量切割系统具有切割范围窄、精度高的优点，因而此方法广泛适用于各种烃类溶剂中微量苯的测定。使用本发明的流量切换分析苯乙烯产品或其它烃类溶剂中微量苯的气相色谱方法用于分析苯乙烯的标准样品，其苯的校正曲线相关系数r2为0. 9996，标样测定的相对误差在-0. 68% 6. 4%之间，苯乙烯实际样品定量分析结果和ASTM D6229-06标准方法测定结果一致。定量分析数据说明，本发明方法建立和操作容易、定量准确，数据精密度良好，取得了良好的技术效果。


图1为本发明色谱分析装置的流程示意图。图2为本发明提供的苯乙烯实际样品分析的色谱图。图1中1为氢火焰离子化检测器FID2B，2为阻尼柱，3、6和12为零死体积三通阀， 4为色谱分流进样口，5为含甲基硅酮毛细管色谱柱，7为流量切换阻尼管，8为电磁切换阀， 9为辅助压力控制器，10为氢火焰离子化检测器FID1A，11为FFAP毛细管色谱柱，13为流量切换中心切割系统。图IA为电磁切换阀8关闭时的流程图，图IB为电磁切换阀8打开时的流程图。图2中上图1为苯，2为非芳烃，下图为苯乙烯中其余组分的色谱峰。图1中的工作流程为苯乙烯样品或其它烃类溶剂采用液体自动进样器进样，经色谱分流进样口 4汽化后进入色谱柱5进行初步分离。在苯峰从色谱柱5即将流出时，切换电磁切换阀8，改变系统的气路流向，将在色谱柱5中未完全分离的苯和非芳烃组分切割
4至色谱柱11进一步分离，在苯峰完全从色谱柱5流出后，再次切换电磁阀，使其余组分从阻尼柱2流出。从色谱柱11完全分离后流出的苯由氢火焰离子化检测器10检测，并采用外标法定量。当苯完全流出后，降低分流进样口 4的压力，提高辅助压力控制器9的压力，将色谱柱5中未流出的重组分反吹，从分流进样口 4的分流出口流出，以保证不干扰后续样品的分析，待重组分反吹后，分析结束。下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施例方式实施例1按图1的流程，对苯的标准样品进行分析，典型色谱分析条件见表1。其中，以标样 1# 4#绘制校正曲线，然后以标样2#和4#作为待测样品分析5次，由校正曲线对苯进行定量计算。标样组成及分析结果见表2。表1典型色谱分析条件
权利要求
1.流量切换分析苯乙烯产品或其它烃类溶剂中微量苯含量的色谱方法，以苯乙烯产品或其它烃类溶剂为分析物料，通过流量切换中心切割色谱装置进行分析，苯乙烯或其它烃类溶剂样品由色谱分流进样口(4)进样，通过色谱柱( 进行预分离，苯被流量切换中心切割系统(13)切割至色谱柱(11)，进一步分离，然后由氢火焰离子化检测器(10)进行检测并采用外标法定量，其余在色谱柱( 上流出的组分通过阻尼柱( 进入氢火焰离子化检测器⑴检测，其中色谱柱(5)为甲基硅酮毛细管色谱柱，色谱柱(11)为FFAP毛细管色谱柱，阻尼柱O)为阻力与色谱柱(11)相同的石英毛细管空柱。
2.按照权利要求1所述的流量切换分析苯乙烯产品或其它烃类溶剂中微量苯含量的色谱方法，其特征在于色谱柱(5)的载气(氮气)流量为2. 5 5. OmL/min，温度为40 600C ；色谱柱(11)的载气(氮气)流量为4. O 8. OmL/min，温度为40 60°C ；色谱柱 (11)中的载气流量(氮气)比色谱柱(5)中的载气流量(氮气)高50%以上，以保证切割完全；阻尼柱( 和色谱柱(11)的载气(氮气)流量相同。
3.按照权利要求1所述的流量切换分析苯乙烯产品或其它烃类溶剂中微量苯含量的色谱方法，其特征在于苯从色谱柱(11)中流出后，升高辅助压力控制器(9)的载气压力，降低色谱分流进样口(4)的压力，反吹重组分。
全文摘要
本发明涉及一种流量切换分析苯乙烯产品或其它烃类溶剂中微量苯含量的色谱方法，主要解决现有色谱分析技术中存在分析苯乙烯或其它烃类溶剂中微量苯时，采用传统的阀切换技术，方法建立难度较大，阀切换系统死体积较大的问题。本发明通过苯乙烯或其它烃类溶剂样品由色谱柱(5)进行预分离，苯被流量切换中心切割系统(13)切割至色谱柱(11)，进一步分离，然后由氢火焰离子化检测器(10)进行检测并采用外标法定量，其余在色谱柱(5)上流出的组分通过阻尼柱(2)进入氢火焰离子化检测器(1)检测的技术方案，很好地解决了该问题，可用于苯乙烯产品或其它烃类溶剂中微量苯含量的色谱分析工业生产中。
文档编号G01N30/28GK102262130SQ20101018302
公开日2011年11月30日 申请日期2010年5月26日 优先权日2010年5月26日
发明者彭振磊, 李继文, 李薇, 王川 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院