用毛细管色谱柱测定碳四组份的含量

第35卷第3期2021年5月
天津化工
Tianjin Chemical Industry
Vol.35No.3
May2021
•分析与测试•
用毛细管色谱柱测定碳四组份的含量
刘秀娟
(中国石油化工股(有*公司茂公司质检中心，广东茂7525000)
摘要:碳四是化工分部丁烯装置的主要原料，其I类杂质含量对1,3-丁二烯生产有着重要的影响。

我们目前采用癸二睛填充柱和热导检测器对碳四组分进行分析，但其存在着分析时间较长，分离效果不佳的问题。

为此我们采用A12O'PLOT毛细管柱代替原癸二睛填充柱的气相色谱方法，测定工业碳四中各种I类组分含量，通过实验验证,在一定的操作条件下，既能使微量的块I组份与碳三、碳
四、碳五分离，又能快速准确地分析，满足生产的需要。

关键词：碳四组分全分析;毛细管色谱柱
doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2021.03.010
中图分类号:TQ127.1+1文献标志码:A文章编号:1008-1267(2021)03-0026-02
碳四是化工分部丁烯车间生产1,3-丁二烯及抽余碳四的主要原料。

碳四中其他+类杂质含量对1,3-丁二烯生产有着重要的影响。

我们目前采用测定碳四组分的分析方法是用一根6m" 3mm癸二O的填充柱，用热导检测器进行检测的
气相色谱分析方法，但其存在着分析间，分的。

我们对前行前的术、方法进行了研究和比，过
,采用AI2O3PLOT柱原癸二o填充柱的气相色谱方法,测定工碳四中+类组分含量，对工业用碳四中的+类杂质组分有
的分，和生产的要。

1实验部分
1.1仪器
HP6890气相色谱仪，备FID检测器；安捷伦化学工分析电子天平，精确至0.1mg。

1.2试剂和材料
气天泽标准气体有限公司提供,
气中，碳四中各+类1。

气，99.99%气，纟
99.99%气，化；1mL气器。

1.3样品测定
色谱柱及：色谱柱HP-AI2O3/ KCLPLOT,柱长50m,柱内径0.32mm,膜厚15/um,载气H 2.5mL-min-1，柱80#，
间20min，5$•min-1，纟180$，间10min;进器150$;检测器250$，分流比60：1,进量404，；气400mL•min-1，氢气40mL•min-1，补充气35 mL-min-1,进方。

在定的对进行分析，采用正日一化法进行处理,1。

碳四中的组分含量公式Ci，%(m/m)=!汀!—"100
中：C i中组分i的含量，％;fi：组分i的相对质量正，采用2的正$,：组分i的峰面积。

表1碳四中的A类组分的校正因子
+类组分丙烷丙烯异丁烷正丁烷丙二烯反-2-丁烯1-丁烯异丁烯理论值审0.900.90 1.03 1.00 1.110.98 1.01 1.01
+类组分顺-2-丁烯异戊烷正戊烷1.2-丁二烯
丙烘1-丁烘乙烯基乙烘 1.3-丁二烯
理论值审 1.00 1.11 1.040.97 1.01 1.13 1.12 1.02
收稿日期：2020-09-15
第35卷第3期刘秀娟:用毛细管色谱柱测定碳四组份的含量27
2结果的讨论
2.1毛细管色谱柱的选择（见图1）
FI02B.（C4XSIG20034.0）
5101520253035注：1-丙烷；2-丙烯；3-异丁烷；4-丙二烯；5-正丁烷；6-反-2-丁烯；7-1-丁烯；）-异丁烯；9-顺-2-丁烯；10-异戊烷；11-1,2-丁二烯；12-丙J;13-正戊烷;14-1,3-丁二烯；15-乙烯基乙J;16-1-丁J
图1碳四标样在AI2O3/KC1柱上的分离色谱图
图1是标准样在0.53@@内径的AI2O3/KCI柱上的分离色谱图，进样体积为40|!L。

从图1可以看出：各组分分离效果良好，1,2-丁二烯、丙烘、正戊烷、异戊烷也能较好分离,但不同厂家的相同型号和规格的色谱柱可能分离效果存在差异，需要对色谱柱分离条件进行优化才能烘、1,2-丁二烯、正戊烷分离。

2.2毛细管柱和填充柱比较
碳四用二柱气相色谱进行组分定，碳四的‘类杂质组分有：丙烷、丙烯、异丁烷、正丁烷、丙二烯、1-丁烯、异丁烯、反-2-丁烯、顺-2-丁烯、异戊烷、正戊烷、丙烘、1,2-丁二烯、1-丁烘、乙烯基乙烘。

其分离难度较大的是1-丁烯、异丁烯的分离；异戊烷、正戊烷、丙烘、1,2-丁二烯四杂质组分和组分1,3-丁二烯的分离。

而本方法采用CP-AI2O3/KCIPLOT大口径毛细管柱能各组分的分离，柱能
定量的要求，分10mi#。

表2是CP-AI2O3/KCI PLOT毛细管柱与填充柱用面积百分分较,从分的看毛细管柱定果的相对标准差柱定的相对标准差，用毛细管能柱
2.3方法的准确度及精密度试验
为的用，在的定条件，对标准分用正积分
进行5行分，3可：标准样各组分的在81.8%~123.5%之间，准良好。

5定结果，各组分的含量＜3%，相对标准差＜3.00%,良好。

表2毛细管柱和填充柱对比数据汇总（面积百分比法）
单位：％（质量百分比）组分
样品(#=5)
毛细管柱柱
Average RSD Average RSD 烷<0.010.0<0.010.0
烯<0.010.0<0.010.0
异丁烷 1.32 2.52 1.50 3.65
正丁烷 4.58 1.26 4.69 3.95
反-2-丁烯 5.100.98 5.58 2.68
1-丁烯17.560.5232.530.76
异丁烯15.700.62
顺-2-丁烯 3.88 1.65 4.06 2.44 1.2-T二烯0.1710.230.2015.32
碳<0.010.0<0.010.0
乙烯基乙烘 1.01 3.25 1.14 4.01
1-丁烘0.1111.360.1813.26 1.3-丁二烯50.57 2.6550.12 4.02
表3标样的重复性测定结果（面积百分比法）
单位：％（质量百分比）组分
标准样（n=5）
标准浓度Average Recovery RSD
丙烷 2.59 2.2486.5 1.46
丙烯 3.15 2.7186.0 1.76
异丁烷 3.21 3.48108.4 1.53
丙二烯 3.40 2.7881.8 2.30
正丁烷 5.93 6.26105.60.94
反-2-丁烯 2.01 2.47122.90.57
1-丁烯12.7213.00102.20.54
异丁烯12.3512.53101.50.74
顺-2-丁烯 6.36 6.2398.00.32
异戊烷 2.84 3.40119.7 2.68 1.2-丁二烯 3.33 3.2196.4 1.53
丙烘 2.35 2.0185.5 1.03
正戊烷 2.47 3.05123.5 2.79 1.3-丁二烯30.9930.6498.90.57
乙烯基乙烘 2.78 2.80100.7 1.17
丁烘-1 3.15 3.17100.60.95试验结果表明:使用CP-A12O3/KC1PLOT（50m x 0.53mm x10|!m）毛细管柱，在规定的条件下，能较好分离碳四的各‘类组分，.毛细管柱的分离分度优柱；在定量分，以正积化积分定量，定量的准和良好，要，，分度，能的需要。

参考文献：
[1]吴烈钧.气相色谱检测方法[M].北京:化学工业出版社.
[2]色谱＜5）及色谱定定量[M].化出.色谱技术丛书-[31大分析化[M].分化第四分册（上化出
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