紫外熒光法測(cè)定異戊烷中總硫含量

尹代娟 馬 莉 唐琴梅

(中國石油獨(dú)山子石化公司乙烯廠中心化驗(yàn)室，獨(dú)山子 833699)

紫外熒光法測(cè)定異戊烷中總硫含量

尹代娟 馬 莉 唐琴梅

(中國石油獨(dú)山子石化公司乙烯廠中心化驗(yàn)室，獨(dú)山子 833699)

使用紫外熒光法，通過建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，測(cè)定低沸點(diǎn)異戊烷樣品中的總硫含量，驗(yàn)證了方法的精密度和準(zhǔn)確度，并針對(duì)影響分析準(zhǔn)確性所存在的問題，提出了相應(yīng)的解決方法。

紫外熒光法 異戊烷 硫含量

異戊烷作為一種低沸點(diǎn)烷烴，具有低熱汽化的優(yōu)點(diǎn)，常用作聚合裝置溶劑，也用作合成異戊橡膠的原料。異戊烷中硫化合物多以硫醇、硫醚形式存在，會(huì)造成催化劑中毒，影響催化劑的活性和壽命，而且活性硫?qū)υO(shè)備有腐蝕作用,會(huì)生成具有自燃性質(zhì)的硫鐵化物，給生產(chǎn)帶來安全隱患。因此，準(zhǔn)確測(cè)定異戊烷中總硫含量對(duì)安全生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量有重要意義。

目前，紫外熒光法測(cè)硫發(fā)展迅速，以其分析準(zhǔn)確性高，分析速度快，選擇性好等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛應(yīng)用，本實(shí)驗(yàn)著重研究了紫外熒光法測(cè)定低沸點(diǎn)異戊烷中的總硫含量，考察了方法的精密性和準(zhǔn)確性，并針對(duì)影響分析準(zhǔn)確性所存在的問題，提出相應(yīng)的解決方法。

1 試驗(yàn)部分

1.1 檢測(cè)原理

1.2 儀器與試劑

TS3000紫外熒光總硫分析儀，美國熱電公司生產(chǎn)；氧氣、氬氣：純度99.99%；北京北氦普公司生產(chǎn)。

硫標(biāo)準(zhǔn)樣品，含量分別為0、0.2、0.5、3.0、5.0、10.0 mg/L，中國石化石科院生產(chǎn)。

1.3 儀器主要參數(shù)

溫度控制：進(jìn)樣模塊200℃、裂解爐前段800℃、裂解爐二段溫度1000℃。

氣體流量：載氣氬氣、主氧氣、輔氧流量分別為：100、300、100mL/min

1.4 試驗(yàn)方法

待儀器溫度、流量、基線穩(wěn)定后，以硫標(biāo)準(zhǔn)樣品0、0.2、0.5、3.0、5.0、10.0 mg/L作標(biāo)準(zhǔn)曲線，進(jìn)樣量為100μL，得到相關(guān)系數(shù)為0.99996標(biāo)準(zhǔn)曲線。(圖1和表1)

圖1 硫含量分析用標(biāo)準(zhǔn)曲線

對(duì)6個(gè)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測(cè)試，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到Y(jié)=84.8+4068.54x+74.9216x2，r2=0.999916的標(biāo)準(zhǔn)曲線，曲線線性較好，標(biāo)樣峰面積RSD都在5%以內(nèi)，重復(fù)性好。

2 影響分析準(zhǔn)確性的因素

2.1 樣品溫度

異戊烷沸點(diǎn)27.8℃，極易揮發(fā)，尤其在夏季室外溫度超過沸點(diǎn)時(shí)，在采樣瓶中異戊烷樣品屬氣液混合相，在室溫下用注射器吸樣困難，通常會(huì)因?yàn)闃悠吩谧⑸淦髦袣饣a(chǎn)生氣泡造成進(jìn)樣量小，而出現(xiàn)結(jié)果重現(xiàn)性差，精密度差。為了保證樣品在分析過程中不氣化，需將異戊烷樣品和進(jìn)樣注射器放入冰箱冷藏。樣品冷藏時(shí)間足夠長(zhǎng)(大于2h)，保證樣品在室溫下分析時(shí)不氣化。手握進(jìn)樣針時(shí)不要接觸到吸液面，操作速度要快，避免手的溫度加速針回溫使樣品氣化，注射器進(jìn)樣分析結(jié)束后立即放入冷藏室冷藏，以備后續(xù)分析。

表1 標(biāo)準(zhǔn)樣品峰面積結(jié)果統(tǒng)計(jì)

2.2 裂解溫度

樣品注入裂解管中在高溫下氣化與氧氣接觸燃燒，只有保證樣品在裂解管中均勻氣化燃燒才能得到準(zhǔn)確結(jié)果和良好的重復(fù)性。TS3000分析儀進(jìn)樣口和一段爐溫設(shè)置一般為500℃和1000℃，但異戊烷屬輕組分樣品，極易揮發(fā)，較高的進(jìn)樣口和爐溫溫度會(huì)造成輕組分樣品在進(jìn)樣口瞬間揮發(fā)，而燃燒不完全造成黑管，所以可以適當(dāng)降低樣品的氣化溫度，將進(jìn)樣口和一段溫度設(shè)置為200℃和800℃，降低氣化溫度后，樣品勻速氣化進(jìn)樣，不但不會(huì)黑管，樣品采集譜圖也更接近標(biāo)準(zhǔn)譜圖，樣品重復(fù)性明顯提高。

2.3 進(jìn)樣速度

分析過程中，不同的進(jìn)樣速度對(duì)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性有一定影響因素，實(shí)驗(yàn)過程中必須保證標(biāo)樣和樣品采取相同的、適宜的進(jìn)樣速度。進(jìn)樣速度過快采集譜圖會(huì)變得高而窄，樣品易不完全燃燒造成收率低；進(jìn)樣速度過慢采集譜圖會(huì)短而寬，譜圖峰嚴(yán)重拖尾影響峰面積定量；本實(shí)驗(yàn)進(jìn)樣速度選擇0.6mm/s，在此進(jìn)樣速度下，異戊烷總硫含量樣品采集譜圖更接近等腰三角形, 重現(xiàn)性好[2]。

圖2、圖3是異戊烷樣品中總硫含量測(cè)定過程中條件優(yōu)化前后采集譜圖。其中橫坐標(biāo)為測(cè)量時(shí)間位移，縱坐標(biāo)為硫響應(yīng)信號(hào)值。

圖2 條件優(yōu)化前異戊烷中總硫含量采集譜圖

圖3 條件優(yōu)化后異戊烷中總硫含量采集譜圖

3 結(jié)果與討論

3.1 準(zhǔn)確度評(píng)價(jià)

由已知硫含量樣品準(zhǔn)確度評(píng)價(jià)結(jié)果的表2可以看出，已知標(biāo)準(zhǔn)樣品的RSD均<5%，回收率在95%～106%之間，可見紫外熒光法準(zhǔn)確度高。

表2 已知硫含量樣品的準(zhǔn)確度評(píng)價(jià)(n=5)

3.2 精密度評(píng)價(jià)

異戊烷樣品和注射器經(jīng)冰箱冷藏保證足夠低溫后，液體進(jìn)樣模塊溫度200℃、裂解爐一段溫度800℃、裂解爐二段溫度1000℃，以0.6mm/s的進(jìn)樣速度重復(fù)測(cè)定異戊烷樣品，選用了5批次外購異戊烷槽車作為分析實(shí)驗(yàn)用品，結(jié)果見表3。

表3 異戊烷樣品硫含量測(cè)定的精密度評(píng)價(jià)(n=5)

由表3可以看出，通過測(cè)量條件優(yōu)化，對(duì)樣品進(jìn)行多次測(cè)量，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在5%范圍內(nèi)，說明該方法重復(fù)性好，精密度優(yōu)良，進(jìn)樣、測(cè)量?jī)x器狀態(tài)穩(wěn)定。

4 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)證明，通過對(duì)低沸點(diǎn)異戊烷樣品測(cè)定條件的優(yōu)化，保證樣品在裂解爐中均勻氣化，紫外熒光法測(cè)定異戊烷中總硫含量準(zhǔn)確度高，精密度好，操作簡(jiǎn)便，分析速度快，能取得較好的重現(xiàn)性、準(zhǔn)確可靠的分析結(jié)果。其它低沸點(diǎn)樣品，如己烯-1、環(huán)戊烷、MTBE等上述方法同樣適用。

[1] SH/T 0689-2000輕質(zhì)烴及發(fā)動(dòng)機(jī)燃料和其他油品的總硫含量的測(cè)定法(紫外熒光法)[S].

[2] 潘志強(qiáng).魯衛(wèi)平.趙靜.TN3000化學(xué)發(fā)光定氮儀分析準(zhǔn)確性的影響因素[J].分析儀器,2016，(2):81-83.

Determination of total sulfur in isopentane by ultraviolet fluorescence method.

Yin Daijuan, Ma Li, Tang Qingmei

(The Central Laboratory of Ethylene Complex of PetroChina Dushanzi Petrochemical Company, Dushanzi 833699,China)

The problems affecting the precision and accuracy of the method were studied in this paper and the solutions were discussed.

ultraviolet fluorescence; isopentane; sulfur content

尹代娟，工程師，從事石化產(chǎn)品化驗(yàn)分析工作， E-mail：yindaijuan450@sina.com。

10.3936/j.issn.1001-232x.2017.02.010

2016-09-18