本文通过一系列的研究 探索 , 并根据二甲醚在水和甲醇中能部分溶解 的特 性 , 采用吸收法准确配制了二 甲醚液相组分标准样 品。以 GDX一 403 为 固定相 , 建立气相色谱法分析甲 醇脱水制二 甲醚液 相组分校 正因子及其含量的方 法 , 解决 了二 甲醚液相组分含量分析的难题。 1 实验部分 1. 1试剂及仪器 试剂 : 蒸馏水 ; 甲醇(AR); 二 甲醚产品(<99. 9%) ; 收稿 日期: 2012— 07— 05; 作者简介: 王华(1965一 ), 男, 高级工程 师 , 电话 13880278558 , 电邮 wanghua0509@sina. cor n 。 仪器 : 山东联众生产的 GC一 2008 气相 色谱仪 , 热导 检测 器 (TCD) ; 数据处理机 : 浙江大学 生产 N2000 色谱数据工作站 ; 分析天平 ; 气体吸收瓶 ; 液体配样 瓶 ; 冰柜。 1. 2实验条件 色谱柱 , 长 4m、 内径 3mm 的不锈钢管柱 , 内装 60 目- 80 目的 GDX一 403 有机担体 ;柱温 11O 。 C; 检 测温度 120; 汽化温度 140; 载气为纯氢 ; 载气 流量 40mL/ min; 桥流 150mA ; 进样量 1. 0~L。 1. 3实验 方法 1. 3. 1定性分析 按照色谱分析条件及步骤 , 采用标准样对照法 定性 , 将未知物保留时间与已知标准样保留时间对 照 , 从而判断未知 峰。出峰顺序为 : 二甲醚 、 水 、 甲 醇。其色谱分析图见图 1。 3. 59。 A 图 1q 8 色谱分离图 1. 3. 2定量分析 色谱 分析 的定量方法很 多I 6 1 , 本 文采用校正面 积归一法计算。其公式为: 脚i :———— , = — — — — — — — — — — — — — — — — 一 × l UU Al + . ———一 1 oo% ⋯+ , +式 中: mi— i 组分的质量分数 ; A ; 、 A 。 、 A 、 ⋯ 、 一 试样 68 天然气化工( C 化学与化工) 2012 年第 37 卷 中各组分的峰面积 ; 的相 对校 正 因子 。 l-3. 3 二甲醚液相组分标样的制备 根据二 甲醚能部分溶于水和甲醇的特性 , 用水 和 甲醇混合溶液吸收二 甲醚气体的气 体吸收法配 制二甲醚标准溶液。其方法为 : 取一干燥带橡胶瓶 塞 的小 口玻璃瓶( 作为吸收瓶用 , 也作 配样瓶 ) , 在 分析天平上称得其质量 ,然后从冰柜 中取 出蒸馏 水 , 称取一定量( 水和甲醇混合液总质量的 55%) 的 该蒸馏水加入到吸收瓶 中 ,再从冰柜中取出甲醇 ( AR ) ,称取一 定量 ( 水 和 甲醇混合 液总质 量的 45%)该甲醇加入到吸收瓶中 , 摇匀 , 立即将二甲醚 产品(<99. 9%)钢瓶接到吸收瓶上 , 缓缓通人二甲醚 气体( 大概 5min- 8min)后 , 关闭二甲醚钢瓶 阀门, 取 下 吸收瓶 , 摇匀 , 称量 , 增加 的量就是吸收的二 甲醚 重量。计算出二甲醚液相组分中二甲醚、 水、 甲醇的 含量, 这样二甲醚液相组分标样就配好了。 1. 3. 4二甲醚液相组分校正因子的测定 按照色谱分析方法和步骤 , 取 1. O r a L 二甲醚液 相组分标样进行分析 , 待 出峰完全后 , 计算其校正 因子, 结果如表 l 所示。 、 、 、 ⋯ 、 ~ 试样中各组分 表 1 二 甲醚液相组分校正 因子 2结果与讨论 2. 1 柱温对分离度的影响 色谱柱的分离能力通常用分离度 二 △, l/ !(1 )+ △fl/ (: ) 来表示 : : (2) 式 中: 1 1、 的半峰宽。 柱温是影响柱效率 的主要因素之一 , 为了了解 柱温对分离的影响情况 ,考察了载气流速为 40mL/ r a in 的条件下 , 不 同柱温下的分离度。结果见表 2。 为相邻两组分 的保留值 ; At, 为色谱峰 表 2柱温对分离度的影响 由表 2 可见 , 温度低时 , 各组分的分离度 都 相应增大 , 说明柱温低有利于各组分的分离 。但柱 温较低 , 水和甲醇有拖尾现象 , 柱温较高 , 测定二甲 醚气相组分时有重叠峰, 兼顾二 甲醚催化剂活性测 定时气液相都要鉴测 , 为满足二甲醚催化剂生产的 需要 , 选择柱温为 1 1 0。 C。 2. 2载气流速对分离度的影响 将柱温控制在 l 1O 。 C 恒温 ,改变载气流速 , 测 定各组分之间的分离度 表 3载气流速对分离度 K 的影响 , 结果见表 3。 由表 3 可以看 出, 载气流速对分离度影响 比温 度的影响小 , 流速低时份离度略有增大。 2. 3色谱条件的选择 由表 2、 表 3 数据可见 , 该色谱柱在较宽的柱温 及载气流量范围内操作 , 其分离度 K 均大于 1. 5, 都 能满足各组分完全分离 。但柱温过低 , 水和甲醇有 拖尾现象 , 柱温过高 , 测定二 甲醚 气相组分时有重 叠峰 ,兼顾二甲醚催化剂活性测时气液相都要鉴 测 , 满足二 甲醚催化剂生产的需要 , 并保证峰形对 称 , 分析重复姓好 , 选择柱温 为 110。 C , 载气流速为 40mL/ nin。在该条件下 , 分离程度达 99. 9%以上。 2 . 4分析方 法 的准确性 为检验该方法的准确性 , 按照二 甲醚液相组分标 样的制备方法制备出标准样品进行对照实验 , 结果 见表 4。 表 4检验方法的准确性 由表 4 可见 , 采用该方法测定 甲醇脱水制备二 甲醚液相组分产物含量 , 准确性高 , 其 相对误差小 于 2%。 2. 5样品分析 用该方法测定 甲醇脱水制备二甲醚液相组分 产物含量 , 其结果见表 5。 由表 5 可见 ,将该方法应用于实际样品测定 , 取得很好的效果 , 完全可满足科研及生产的需要。 ( 下转第 78 页) 78 天然气化工(C 1化学与化工) 2012 年第 37 卷 旋风分 离器两相流动数值模拟研究进展 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯韩 婕 , 刘阿龙 , 彭东辉 , 等(55) 一氧化碳 分 离提 纯技术进展⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 汤娇娣 , 孙甲缩醛生产技 术和应 用进展⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 廉海昆, 龙 慧敏( 68) 加 氢脱氧制生物燃料催化剂进展 王 东军 ,李建忠 , 何 昌洪 , 等( 71) 氨基 甲酸酯清洁合成技术进展 谭 学峰 , 王艳( 62) ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯越 , 胡静 , 等( 69 ) 萎 鞲 羹 GE R G一 2004 等 方 程 用 于 C H,-H2 混 合 物 比 容 计 算 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯胡敏 斐, 林 文胜 , 李金 来(73) 箍 簿 -。-.-。 甲基丙烯酸 甲酯合成 中 羰基合 成醋酐工 艺中铑 甲醛 含 量 的 测 定 陈晓华 , 王小莉, 贾绘如 , 等(74) 的 测定 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·王小莉 , 卿涛, 李杰灵(76) 美能 源部 资助碳 纤复材储 氢项 目研 究( 12) 陶氏公 司设计 出 生物质合成气制 乙烯乖 丙烯新型铁 基催化 弃 l (2o) 重庆“ 十二 五” 重视发展 天然气化工 (25 ) 川维、 sK 和 BP 拟 合资建设 1, 4一 丁二醇一醋酸一体化项 目(30) 天然气合成油迎来发展机 遇 (52)SI