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苗金凤（豫港焦化集团有限公司，济源 454650)
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    气相色谱不仅能够方便地检测出煤气组分和煤气含萘，而且还可以准确地检测出贫富油含苯和煤气含苯，本文主要对煤气含苯的测定方法进行探讨。

    豫港焦化公司对煤气含苯量的测定原来采用活性炭吸附法， 2006 年后采用干冰冷冻法。这两种方法通气量大，测定时间长，不能及时指导生产，且苯系物中低沸 点物质的毒性大，对人体有一定伤害。选用气相色谱法测量煤气含苯量，首先选择一定的分析条件，使煤气中苯、甲苯能与其他组分分离良好，煤气通过六通阀直接 进气，用保留时间定性，用外标法乘以校正系数 K 直接定量。经多次分析表明，该方法操作简便，结果准确，整个分析时间缩短到 20min ，对于及时指导生产有 重要意义。

1   试验方法及结果

1.1  仪器与试剂

    北京东西分析仪器有限公司生产的 GC4000A 型色谱仪， FID 检测器， Φ4mm×3m 的不锈钢填充柱 (10 ％阿匹松 L) 。数据处理系统是 A5000 数据处理工作站。气源为氮气、氢气、空气发生器。进样装置为六通阀。纯苯纯度不低于 99.9% 。

1.2  色谱分析条件

    柱温： 100℃ ，汽化温度： 150℃ ，检测器温度： 150℃ ，进样量： 1mL ，空气压力： 0.2MPa, 氢气压力： 0.2MPa ，氮气压力： 0.3 MPa 。

1.3  标样的制备

    (1) 塔后气体标样的制备。取两支 100mL 注射器，吸人 100mL 不含苯的空气，顶端用橡皮帽堵死。分别用 1μL 的微量注射器取纯苯 0.25μL ，穿过 橡胶帽注入两个 100mL 的注射器中（将纯苯注入到注射器内预先放入的铁片上），然后震荡、摇匀，静置几分钟，使苯完全挥发均匀，然后通过 1mL 的六通阀 注入色谱仪中，两个标样的峰高重复性应小于 4% ，取平均值 H 1 。该标样的含苯量计算公式如下：

    C = (V 苯 ×ρ 苯 )/V 空气 ＝ (0.25×10^-3 ×0.88)/(100×10 ^-6 ) = 2.2g/m³

    (2) 塔前气体标样的制备。方法同上，取 3μL 纯苯溶于 100mL 空气中，即为塔前气体标样。此标样相当于空气中含苯 26.4g/m ³ 。

    (3) 上述是自制标样的方法，也可以购进与塔前、塔后含苯浓度相近的标准气体做参照。图 1 是塔后苯标准气体的两个峰值，其峰高重复性为 2.0% 。

1.4  样品分析

    将煤气取样口放散 5 ～ 10min ，以保证正压取样，并用煤气多次冲洗 100mL 针筒，将其中空气置换干净，然后取 100 ～ 150mL 气体，静置到室温后，在同一条件下分两次注入色谱柱中，两次进样苯峰高重复性应小于 4% ，否则，试样作废，取峰高平均值 H 2 。图 2 是塔后煤气样品的平行样峰高，其重复性为 1.98% 。

1.5  结果计算

        煤气含苯量 = H 2 /H 1 ×C×K    g/m ³

    式中的 H 2 为煤气中的苯峰高； H 1 为标样苯峰高； C 为标样浓度； K 为经验系数＝ 100 ／粗苯中的苯含量。

    粗苯中的苯含量随焦化工艺的调整及气温变化而不同，可在一定条件下，通过蒸馏或色谱分离法检测得出。根据经验，一般粗苯中的苯含量在 60% ～ 80% 。

1.6  准确度试验

    将色谱法与干冰冷冻法进行对比试验，结果见表 1 。由表 1 可知，两种方法的再现性小于 4%, 表明色谱法的准确度能够满足要求。

表 1   两种分析方法的结果对比（ g/m 3 ）

表 2   精密度测定结果 (g/m 3 )

1.7  精密度测定

    用 10 个 100mL 的注射器分别取塔前、塔后气样各 5 个，在室温下静置 3 ～ 5min 后，按照上述方法，在相同的试验条件下测定煤气中粗苯的含量。测定结果见表 2 ，其重复性小于 3% ，由此可见，色谱法的精密度高，能够满足指导生产的需要。

2   注意事项

    (1) 气体标样应在测定前配制，且温度应保持在室温下，当室外气温低时，应置于 50℃ 左右的烘箱中加热 10min 以上，使其挥发均匀。
    (2) 制备标准气体时，所用空气要求不含苯，可加活性炭管过滤空气。
    (3) 测定样品及标样时，仪器条件和样品温度应一致，进气时要缓慢匀速。
    (4) 取气样时不能使用橡胶气袋，橡胶气袋易吸收煤气中的苯等有机物，致使结果偏低。

3   结论

    本文采用色谱法测定煤气含苯方法简便、操作快捷、成本较低，测定结果与冷冻法基本一致，重复性好、精密度高，能够满足焦化厂生产控制的需要。