GC-2010 氣相色譜檢測酸性氣體吸收液中二乙醇

氣相色譜儀檢測酸性氣體吸收液中二乙醇
    在石油化工生產(chǎn)中，二乙醇胺（DEA）水溶液是一種重要的酸性氣體（CO2、H2S和SO2等）吸收劑。甲基二乙醇胺（MDEA）對H2S有很高的選擇性和較低的能耗，也廣泛應(yīng)用于天然氣、煉廠氣的脫硫，合成氨變換氣脫除二氧化碳等過程，是當(dāng)今能耗zui低的脫碳方法。但MDEA水溶液在處理CO2/H2S（摩爾比）〉10或有機(jī)硫含量較高的氣體時(shí)效果不甚理想。
80年代后期以來，以DEA和MDEA組合的混合胺法頗受重視，其意圖是一箭雙雕，既有良好的節(jié)能效果，又能保證較好的凈化度。建立一種準(zhǔn)確、快速、簡便測定混合胺溶液中DEA和MDEA的方法，對指導(dǎo)工藝優(yōu)化運(yùn)行，具有非常重要的意義。
氣相色譜儀|氣相色譜法對胺類的測定一般需經(jīng)衍生，操作繁瑣、耗時(shí)。對DEA含量的測定，文獻(xiàn)介紹有氣相色譜法及酸堿中和容量法，其中美國軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-E-50011B-82和日本觸媒株株式會(huì)社標(biāo)準(zhǔn)均采用氣相色譜法，所用擔(dān)體均為荷蘭產(chǎn)的TENEX，價(jià)格昂貴（500余元/10克）。我國專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中采用中和滴定法測定DEA含量，不僅要使用范氏氨基酸氮測定器，而且堿性雜質(zhì)干擾嚴(yán)重。對MDEA含量的測定，尚未制定國家標(biāo)準(zhǔn)，ChakmaA等使用TENEX填充柱分析MDEA水溶液中降解物。毛細(xì)管氣相色譜法具有分離效能高、分析速度快等特點(diǎn)，采用毛細(xì)管氣相色譜法同時(shí)直接分析混合胺溶液中DEA和MDEA，迄今為止未見報(bào)道。本文使用DB-WAX毛細(xì)管柱，氫火焰檢測器，三乙二醇作內(nèi)標(biāo)，測定酸性氣體吸收液中DEA、MDEA。方法簡單、快速，結(jié)果滿意。


1氣相色譜儀檢測酸性氣體吸收液中二乙醇實(shí)驗(yàn)部分
1.1 酸性氣體吸收液中二乙醇檢測儀器與試劑
氣相色譜儀，F(xiàn)ID檢測器，配有積分儀及自動(dòng)進(jìn)樣器。色譜柱：美國J&W公司DB-WAX 30m×0.53mm×1.0?m毛細(xì)管柱。二乙醇胺（DEA），甲基二乙醇胺（MDEA），三乙二醇（TEG）均為分析純。水為二次蒸餾水。
1.2 酸性氣體吸收液中二乙醇檢測操作條件
氣相色譜儀條件：進(jìn)樣口溫度350℃，檢測器溫度350℃，柱頭壓30kPa；載氣為N2；尾吹氣50kPa；尾吹氣為N2；燃?xì)釮260kPa；空氣80kPa；進(jìn)樣量0.2?L，分流比1：10；柱溫220℃（恒溫）。
2氣相色譜儀檢測酸性氣體吸收液中二乙醇結(jié)果與討論
2.1定量方法的選擇
DEA、MDEA粘度較大，使用過程它們還會(huì)發(fā)生一系列副反應(yīng)，生成一系列復(fù)雜的降解物，使溶液粘度進(jìn)一步增加。樣品粘度大會(huì)導(dǎo)致進(jìn)樣重復(fù)性差，這使得外標(biāo)法定量誤差較大；降解物沸點(diǎn)較高，不出峰或出峰時(shí)間長，因此也不能采用通常的面積歸一化法進(jìn)行定量。使用三乙二醇作內(nèi)標(biāo)進(jìn)行定量則克服了上述缺點(diǎn),且使用水作溶劑，節(jié)省費(fèi)用。
2.2色譜柱的選擇
選用TENEX TA（6ft×2mm）玻璃填充柱分析混合胺溶液中MDEA與DEA，二者出峰時(shí)間很接近，無法*分離，這與ChakmaA等結(jié)論相同。此外我們還選用AT-1（60m×0.32mm），HP-5（30m×0.32mm），TC-1701（25m×0.53mm）等毛細(xì)管柱進(jìn)行了分析，分離效果都不好，這幾種柱均不能將MDEA與DEA*分開。MDEA與DEA在DB-WAX柱上分離良好。
普通聚乙二醇類固定相對水十分敏感，鍵合交聯(lián)的固定相其熱穩(wěn)定性與溶劑穩(wěn)定性較高；在酸性表面的色譜柱上分析堿性化合物會(huì)出現(xiàn)拖尾甚至*吸附的現(xiàn)象。因此選擇毛細(xì)管柱分析混合胺溶液時(shí)還應(yīng)考慮其固定相是否鍵合和交聯(lián)，石英硅膠內(nèi)表面減活（化學(xué)修飾）的方法等等。此外色譜系統(tǒng)還需用標(biāo)準(zhǔn)樣定期校正，定期調(diào)節(jié)分析條件，以減少吸附解吸現(xiàn)象的發(fā)生。
2.3標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
選用TEG作內(nèi)標(biāo)物，在25mL比色管中分別加入一定質(zhì)量的MDEA、DEA、TEG，并用水稀釋至25mL刻度附近，用差減法分別準(zhǔn)確稱出MDEA、DEA、TEG和水的質(zhì)量，配成一系列濃度的MDEA、DEA標(biāo)準(zhǔn)溶液。
2.4校正因子測定
對配制好的標(biāo)準(zhǔn)樣品分別進(jìn)樣分析，得出的結(jié)果見表2。由表2可知MDEA濃度為7.94%~25.57%時(shí)其校正因子為0.728；DEA濃度為1.18%~2.94%之間時(shí)，其校正因子為1.321。
2.5樣品的測定
稱取1.3g左右TEG和適量待測樣品于25mL比色管中，然后用水稀釋至刻度附近,搖勻。注意保證該溶液中MDEA濃度與DEA濃度在表1濃度范圍內(nèi)。在色譜工作條件下進(jìn)樣分析，分析完畢后，積分儀直接給出定量結(jié)果。