乙烯中一氧化碳、二氧化碳、甲烷含量检测方案(气相色谱仪)

SSL-CA22-157Excellence in Science Excellence in ScienceGC-212岛津应用云岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD. -Analytical Applications CenterEmail： sshzyan@shimadzu.com.cn Tel：86(21)34193996http：//www.shimadzu.com.cn 气相色谱法测定乙烯中微量一氧化碳、氧化碳和甲烷 GC-212 摘要：本文使用岛津气相色谱仪 GC-2030 建立了乙烯中微量一氧化碳、二氧化碳和甲烷的分析方法。使用十通气体阀进样，对乙烯及以上重烃与其他杂质反吹，减少了干扰，方法灵敏度高，重复性良好，检出限<0.4mL/m³，重复性 RSD<0.7%， 符合 GB/T 3394-2009 要求，，可用于乙烯、丙烯和氢气等样品分析。 关键词：气相色谱仪乙烯甲烷 一氧化碳 二氧化碳 乙烯作为合成纤维、合成橡胶、合成塑料、医药、染料、农药、化工新材料和日用化工产品的基本原料，在工业生产和居民生活中发挥着极其重要的作用。随着聚乙烯产业的快速发展和产品质量性能提升的要求，对于单体乙烯质量控制更加严格。原料中低含量的一氧化碳、、：二氧化碳，)不仅会导致催化剂的活性降低，甚至引起催化剂中毒，这些微量杂质的存在还会严重影响聚合反应过程，使产品性能牌号无法达标而产生大量废料。 目前，，工业用乙烯产品中微量一氧化碳、二氧化碳按照国标 GB/T 3394-2009《工业用乙烯、丙烯中微量一氧化碳、二氧化碳和乙炔的测定气相色谱法》进行分析，，可适用于乙烯、丙烯中含量不低于1mL/m³ 实验部分 的一氧化碳和不低于5 mL/m³的二氧化碳的测定。该标准采用一根色谱柱进行分离，通过改变气体在分析柱上的流向进行大量烃组分的反吹。在实际应用过程中，乙烯、丙烯等大量烃类进入分析柱会导致色谱柱残留增加，造成基线不稳定，对方法检出限产生不利影响。 本文在岛津 GC-2030 气相色谱仪上建立了乙烯中微量一氧化碳、二氧化碳和甲烷的分析方法。采用十通气体阀进样，通过预柱对乙烯及以上重烃与其他杂质反吹放空，减少其残留及对主分析柱的干扰， 一次进样便可实现乙烯中微量一氧化碳、二氧化碳和甲烷分离检测，该方法灵敏度高，重复性良好，可应用于聚烯烃生产过程中乙烯、丙烯和氢气等原料产物的分析。 1.1仪器 GC-2030气相色谱仪 1.2测定原理 测试气体按设定程序运行，样品被十通阀导入 Porapak-Q 填充柱进行预分离，待CO，进入分析柱 SC-ST后，进样阀复位，乙烯及以上重烃和其他杂质被反吹放空，目标组分 CO、CH4、CO，被分离，经过甲烷转化炉MTN， CO 和CO，被转化为 CH 在 FID上检测。用标准气体进样，制作面积浓度校正曲线，采用外标法定量。 1.3分析条件 进样方式：十通进样阀，1mL定量环 阀箱温度：55℃ 载气：N， 色谱柱： 柱温：55℃ Porapak-Q 80/100 mesh 1m×3mm×2.1mm FID温度：200C SC-ST 80/100 mesh 2 m×3mm×2.1mm MTN 温度：350℃ 样品前处理 2.1标准品的制备 标气是混合气体((大连大特气体有限公司提供)，各组分浓度分别为： CO 1.01mL/m， CHA5.17 mL/m、CO，0.995 mL/m，乙烯为平衡气。 2.2样品制备 按规定采样后，打开开关阀门与分析系统进样口连接， 气体样品流入十通进样阀定量环；若存在液体或气液两相，可使用闪蒸汽化装置将样品完全汽化再进入进样阀，之后样品按程序实现自动进样分析。 结果与讨论 3.1标准样品色谱图 按照1.2方法原理和1.3、1.4条件分析标准气体， CO、CH4、CO2分离的色谱图如图1所示，各组分保留时间列于表1中。 图1乙烯中微量 CO、CHa、CO，分离色谱图 表1气体组分名称、CAS号以及保留时间 No. 中文名称 英文名称 CAS 保留时间((min) 1 一氧化碳 Carbon monoxide 630-08-0 3.859 2 甲烷 Methane 74-82-8 1.565 3 二氧化碳 Carbon dioxide 124-38-9 6.151 3.2实验重复性和检出限 使用2.1标准品连续进样6次，考察仪器的重复性。测定峰面积重复性结果列于表2中。根据标准样品浓度数据，计算各组分的检出限(S/N=6)，如表2所示。 标准GB/T 3394-2009中规定的检测乙烯、丙烯样品中 CO 含量不低于1mL/m， co，含量不低于5mL/m，从表2可以看出，本方法重复性良好，检出限较低，完全满足标准规定的定量要求。 表2 各组分的峰面积重复性 RSD% (n=6)及检出限 No. 中文名称 面积RSD% 检出限(mL/m) 1 一氧化碳 0.44 0.06 2 甲烷 0.35 0.12 3 二氧化碳 0.62 0.34 结论 本文使用岛津气相色谱仪 GC-2030建立的乙烯中微量甲烷、一氧化碳和二氧化碳的分析方法，以十通气体阀进样，对乙烯及以上重烃和其他杂质被反吹放空，减少了定量干扰，方法灵敏度高，重复性良好，检出限<0.4mL/m，重复性 RSD<0.7%。该方法符合 GB/T 3394-2009要求，可适用乙烯、丙烯和氢气等原料产品中微量一氧化碳、二氧化碳和甲烷的测定。 本文使用岛津气相色谱仪GC-2030建立的乙烯中微量甲烷、一氧化碳和二氧化碳的分析方法，以十通气体阀进样，对乙烯及以上重烃和其他杂质被反吹放空，减少了定量干扰，方法灵敏度高，重复性良好，检出限<0.4 mL/m3，重复性RSD<0.7 %。该方法符合GB/T 3394-2009要求，可适用乙烯、丙烯和氢气等原料产品中微量一氧化碳、二氧化碳和甲烷的测定。