气相色谱法测定洗油中α-甲基萘和β-甲基萘含量的研究（外标法）.pdf

建立了利用气相色谱法测定洗油中-甲基萘和-甲基萘含量的方法。该方法以甲苯为溶剂采用 HP-INNOWax 毛细管柱分离，氢火焰离子化检测器检测，外标法对-甲基萘和-甲基萘进行定量分析。该方法分离效果好，具有很好的准确度和精密度，整个试样分析时间不超过 20 min。关键词：-甲基萘；-甲基萘；洗油；气相色谱法中图分类号：TG文献标识码：B文章编号：1003-0514(2023)04-0016-03Determination of washing oil by gas chromatography-methylnaphthalene and-study on the content of methylnaphthalene（external standard method）Wang Xiaolong，Yan Huanmin，Gu Xuebin，Fan Junliang（Tangshan Shougang Jingtang Xishan Coking Co.，Ltd.，Hebei Coal Coking Technology Innovation Center，Tangshan 063200，China）Abstract：Established the use of gas chromatography to determine the content of-Methylnaphthalene and-Method for determining the content of methyl naphthalene.This method uses toluene as the solvent and uses HP-INNOWax capillary column separation,hydrogen flame ionization detector detection,and external standard method for-Methylnaphthalene and-Quantitative analysis of methyl naphthalene.This method has good separation effect,high accuracy and precision,and the entire sample analysis time does not exceed 20 minutes.Key words：-methylnaphthalene；-methylnaphthalene；wash oil；gas chromatography 1技术背景洗油是煤焦油精馏过程中的重要馏分之一，沸程 230 300，约占煤焦油的 4.5%10%，是一种复杂的混合物。主要含有喹啉、异喹啉、吲哚、-甲基萘、-甲基萘、联苯、二甲基萘、苊、氧芴和芴等宝贵的有机化工原料。洗油组分的定性和定量测定可为洗油的分离精制和深加工提供科学依据1。-甲基萘与-甲基萘是洗苯的主要组分，它们的含量一定程度上决定洗油的馏程和内在质量，制约着洗油的洗苯效果，因此 准确地测定洗油中的甲基萘（主要指-甲基萘和-甲基萘）的含量对提升焦化行业洗苯工艺效率具有重大意义。2研究的目的及意义工业甲基萘是无色至黄棕色油状液体，主要是-甲基萘和-甲基萘的混合物。为了更好的配合开发甲基萘的研究，准确测定洗油中的甲基萘（主要指-甲基萘和-甲基萘）含量是一项重要任务。本文采用气相色谱法测定洗油中的-甲基萘和-甲基萘含量取得了非常理想的效果。分析测试172023,Vol.61,No.4该方法操作简便、快速、准确，便于推广应用。3实验部分3.1仪器与试剂3.1.1仪器Agilent7890B 气 相 色 谱 仪；OpenLab CDS ChemStation Edition 工作站；G4513A 自动进样器；FID 氢火焰离子化检测器；NHA 三气发生器。表 1色谱分析条件类别温度/流量/(mLmin-1)分流比柱箱温度柱初温 100，保持时间 1 min；以 10 /min 升温速率升至 250，保持时间 4 min。3（氮气）60:1检测器温度25040（氢气）进样口温度260400（空气）3.1.2试剂-甲基萘，色谱纯；-甲基萘，色谱纯；甲苯，色谱纯；洗油，工业品。3.2色谱条件 色 谱 柱 为 HP-INNOWax 石 英 毛 细 管 柱（60 m0.32 mm0.5m）；载 气 为 高 纯 氮 气（99.999%），色谱条件见表 1。3.3实验方法3.3.1方法原理2-4用甲苯做溶剂，配置 10 L 的自动进样器进样，HP-INNOWax 石英毛细管色谱柱进行分离，FID 氢火焰检测器检测待测物质，以外标法定量，测定洗油中-甲基萘和-甲基萘的质量分数。3.3.2确定保留时间取色谱纯的-甲基萘和-甲基萘，分别溶于甲苯中，按照上述色谱条件设置后进行分析，保留时间见图 1 和表 2。表 2-甲基萘和-甲基萘的相对保留时间组分名称保留时间/min-甲基萘10.053-甲基萘9.685 2 4 6 8 10 12 min9.885-2-甲基萘10.053-1-甲基萘图 1-甲基萘和-甲基萘保留时间3.3.3校准曲线绘制分别称取 1.5 g 的-甲基萘和-甲基萘标准物质（称准至 0.000 2 g），用甲苯溶解，定容于50 mL 棕色容量瓶中，摇匀，作为校准溶液。用自动进样器分别注入标准样品 1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 L，分别测定-甲基萘和-甲基萘的峰面积，以峰面积为纵坐标，质量浓度为横坐标，绘制校准曲线，见图 2 图 3。两条校准曲线线性关系良好，r 值均 0.999。图 2-甲基萘校准曲线3.3.4样品测定吸取 1 mL 洗油样品，称重（称准至 0.000 2 g），置于 10 mL 棕色容量瓶中，用甲苯稀释至刻度线、定容，摇匀，备用。按表 1 中要求，设置好色谱分析条件，待仪器运行稳定后，用自动进样器注入校准溶液 3.0 L，图 3-甲基萘校准曲线冶金标准化与质量2023,Vol.61,No.418平行测定两次，再注入待测洗油样品 3.0 L，平行测定 2 次。分别取-甲基萘和-甲基萘峰面积的平均值，作为待测样品的峰面积，计算其含量。洗油分析色谱图见图 4。2 4 6 8 10 12 14 min14.95914.39913.70410.29110.4929.656-2-甲基萘10.018-1-甲基萘8.56510.79310.85811.07011.17812.56812.682图 4洗油分析色谱图洗油中甲基萘的质量分数（%）按式 1 计算：表 3加标回收率数据统计表组分编号样品已知浓度/(mgmL-1)标样加入浓度/(mgmL-1)实测值/(mgmL-1)回收率/%-甲基萘129.89.9839.4596.69229.719.9849.3798.45330.124.9555.21100.64429.529.9459.94101.67529.739.9268.5297.24-甲基萘122.59.9632.75102.91222.319.9241.7697.69322.924.9048.50102.81422.729.8851.7797.29522.439.8461.5198.17 Cs/1000 AsX=10100%（1）mi Ai式中Cs标准溶液的浓度，mg/mL；As标准溶液的峰面积平均值；Ai待测样品的峰面积平均值；mi待测样品的质量，g；X 待测样品的质量分数，%。4结果与讨论4.1加标回收率在已测定-甲基萘和-甲基萘的洗油样品中添加不等量的标准物质，测定加标回收率，结果数据见表 3。-甲基萘和-甲基萘的样品加标回收率在96%103%，方法准确、稳定可靠。4.2精密度将洗油样品重复测定 10 次，检查该气相色谱仪测定方法的精密度，进行数据分析，结果数据见表 4。表 4精密度实验分析数据序号洗油 1#洗油 2#洗油 3#-甲基萘/(mgmL-1)-甲基萘/(mgmL-1)-甲基萘/(mgmL-1)-甲基萘/(mgmL-1)-甲基萘/(mgmL-1)-甲基萘/(mgmL-1)12982253872652352142290230395262230222328922039125522822643012333792542442105306231375277249211630423238827224420973052153822692302098295219377273235218928822039025823622610292216395262228220标准偏差6.946.947.267.897.456.80相对标准偏差/%2.343.091.882.983.163.14（下转第 28 页）冶金标准化与质量2023,Vol.61,No.428大量结合水的矿物，这一矿物的快速形成，使硬化体在短时间内具有低的残余水。所以高铝水泥的养生时间相比普通水泥要短。同时要保证蒸汽压力，否则容易导致内衬起泡、裂纹等缺陷。养生的蒸汽压力在 0.2 MPa 以上，夏季自然养生较冬季减少 2 3 h，避免水分过多流失。而且蒸汽压力不足的情况下要延迟养生时间，所以经过多次实验分析之后制定了如下养生工艺：铸管进入养生池后，不立即开汽，先自然养生 2 3 h，然后开小蒸汽，保证温度在 30 以上，小汽养生 2 3 h 之后再逐渐开大蒸汽，直至到 60 以上保温 3 4 h。养生之后成品管的内衬表面质量如图 6 所示。15 mm。以防止高速离心过程中管子跳动频繁，造成内壁大面积浮砂和内部衬不实缺陷。原来承口堵头内径小，布料杆不能直接穿过承口堵头进入管内布料，必须先布料再上堵头。由于承口没有阻挡，部分水泥砂浆流到承口内或者管外,造成承口水泥砂浆量少，部分位置厚度达不到要求。现在将承口堵头内径扩展 80 mm，布料杆直接进入管内布料，没有水泥砂浆溢出，确保承口厚度合格，整体水泥砂浆厚度均匀性大幅度提升。3改进效果通过以上措施的调整，公司的大口径球墨铸铁管高铝水泥内衬质量得到了很大的提高，但影响离心球墨铸铁管水泥内衬质量的因素有很多，需要对产品进行全面的质量控制，并根据季节进一步改进配比，使水泥内衬质量达到国际水平。参考文献1 贾振波，尹建.球墨铸铁管铝酸盐水泥砂浆内衬工艺研究 J.中国标准化，2019，（14）:27-28.2 邢昊.石灰石粉对高铝水泥性能影响研究 D.湖南：中南大学，2010：1-3.3 向阳开，罗兴政.制作铸铁管水泥内衬的设备及工艺 J.铸造技术，2000，4：21-23.4 孙涛，王海玲.提高离心球墨铸铁管水泥内衬质量的方法 J.铸造技术，2006，9（27）：981-983.5 沈威，黄文熙，闵盘荣.水泥工艺学 M.北京：中国建筑工业出版社，1986：248.图 6成品管高铝水泥内衬表面质量2.4其他改进措施为降低椭圆管对涂衬质量的影响，管子到工位后不立即布料，而是按照正常涂衬参数实验试转，如果最高转速达不到 300 r/min，则下线转吊带式涂衬机涂衬，不在托轮式涂衬机涂衬。测量涂衬拖轮间距，调整承口、插口两组拖轮间距差 10 mm，同一侧承插口两个拖轮中心距差（上接第 18 页）5结论采用毛细管色谱柱、FID 氢火焰离子化检测器测定洗油中-甲基萘、-甲基萘含量，整个试样分析时间较短，不超过 20 min，并且准确度和精密度都较高，是一种非常适用于对洗苯工艺生产中分析检测洗油中甲基萘含量的有效测定方法。参考文献1 王永苗.气相色谱法测定洗油中甲基萘的含量 J，应用化工，2013，42（6）：1156-1158.2YB/T 4930-2021，洗油主要组分的测定气相色谱法 S.北京：冶金工业出版社，2021.3 GB/T 24208-2009，洗油萘含量的测定方法 S.北京：中国标准出版社，2009.4 闫俊杰.毛细管气相色谱法测定洗油中萘含量 J.山西化工，2014，34（3）：55-57.