气相色谱法快速测定合成气中甲醇含量

安雯雯

大唐呼伦贝尔化肥有限公司内蒙古呼伦贝尔021000

摘要：特定的优化色谱条件下，测定合成气中甲醇含量。产生的分离效好，同时分析时间短，操作据有简便性和快速性，相对标准偏差小于百分之八点三九，回收率在百分之九十五到一百分之百零一点八之间，此类方法准确可靠，适合甲醇生产中间控制分析。

关键词：气相色谱合成气甲醇

通过利用煤炭来制作原料，并且通过合成甲醇生产中，步骤高效率或者低效率需要，通过监测合成气等气体的甲醇含量，从而分析与萃取反应与分离效率还有合成气的高效率与低效率。

一、测定方法的优缺点：

气体直接进样法：方法就是直接选取采用不吸附取样工具，并且从现场采集样本，并经过自动阀进入样本中，气体直接进样法优点是首先是节省时间、其次就是省时省力、气体进入的速度快。但往往有些缺点就是将取样工具吸附进入气体中，尤其受环境因素的影响尤其是冬季，每当气体中甲醇含量超标，甲醇会遇冷凝结并同时吸附在取样工具的表面，使得方法结果偏低。吸收法进样：甲醇和水可以相互溶解，我们一般采用水吸收的办法，方法是：首先将洗气瓶中装入一定量的水，，提前在实验中准备湿式转子流量计，并拿试管取一定量的气体。此方法影响因素有：受气体温度的影响时部分水和甲醇极易蒸发，除此之外受到吸收时受饱和蒸汽压的影响，甲醇含量在水溶解到一定程度后就不再被水所吸收。甲醇含量的快速测定法：是为了克服气体直接进样法与吸收法两种方法的缺点

1实验的部分：

1.1仪器与设备：

气相色谱分析仪：Agilent6820分流或者不分流一百毫升带针头的玻璃注射器、五毫升玻璃注射器

1.2采用试剂：

是甲醇（GC）标定仪器

1.3取样品：

用一百毫升玻璃注射器取有代表性的样品气一百二十毫升以上，用胶帽封死。

1.4样品气预的处理：

取回的样品气定标到一百毫升，然后用五毫升玻璃注射器取去离子水二毫升，注入到含有一百毫升的装样品气的注射器中，采用胶帽封住，均匀摇晃装样品气的注射器15分钟将成分溶解，充分使样品气中的甲醇完全溶解到水中，然后将一百毫升的注射器装上针头，同时把装有五毫升的注射器用胶帽封上，把吸收甲醇的二毫升的水注入五毫升的注射器中，将装有一百毫升的注射器针头插到水的液面下，匀速均匀的缓慢推动注射器，使样品气再一次注入水中，使样品气中没有被吸收的甲醇进一步吸收充分融合。

1.5分析的条件：

载气：氮气：每分钟0.75ml尾吹气每分钟25ml每分钟氢气30ml空气每分钟400ml分流比例是一比一百色谱柱：INNOWAX60乘以0.25乘以0.25柱温：65摄氏度，进样口：250摄氏度，检测器：FID300摄氏度。

1.6定量的方法：

采用外标法用色谱纯的甲醇配置质量比百分之零点五的甲醇溶液，根据面积确定校正因子，制定校准表。

1.7进样品

样品吸收后，用和进标样一样的进样量进样结果为百分之A.由于醇含量较为低，吸收液的密度近似为每立方厘米1g气体中的甲醇含量千克/每立方厘米为：2×1×A%×103&pide;（100×106）=2×A%×107

二、仪器和试剂

2.1.色谱柱

填充柱：Porapak-N填料是由苯乙稀与二乙烯苯还有极性单体共聚而成的白色粉末。

2.2标准气的采用

甲醇标准气最佳存放期为三个月之内，根据时间的减少，气体易附着气瓶内壁，同时难以混合均匀（31）。目前，一般是用时现配制f4lo用一百毫升的玻璃注射器抽取一百毫升纯净空气，选用胶帽堵住针头，并且利用微量注射器分别吸取1.8uL，3.6laL，7.2uL分别注入一百毫升的注射器中，在150摄氏度烘箱中加热汽化，10min后取出，稍冷却，即得甲醇含量为百分之一，百分之二，百分之四的标准气，标气现用现配。

三、实验方法

3.1色谱条件

柱温100摄氏度；汽化室温度180摄氏度；检测器温度250摄氏度；载气：高纯氮气，30毫升／分钟：燃气：高纯氢气，40毫升／分钟；助燃气：钢瓶空气，450毫升／纯氮气；20毫升／分钟定量环：一毫升。

3.2定性和定量

3.2.1选取定性

将2.3标准气制得甲醇标气通入带气动阀的色谱中，用Porapak-N色谱柱分离，氢火焰离子化检测器检测，以上述2.3标准气配制标气中甲醇的保留时间定性。

3.2.2定量的选取

根据用气动阀进样，一毫升气体的定量并进行环定量

四、结果与讨论

4.1样品的测定

取甲醇合成装置的合成气，如3.2定性和定量方法进样测定的色谱，由外标法得到甲醇含量为百分之零点三八。

4.3重复性或样品回收率测定

4.3.1方法重复

以上述方法配制含量为百分之一，百分之二，百分之四的标准气，在之前的实验中，将每个标准样品反复测定测定，最少五次，以检测方法的重复性，测定结果：百分之九，结果证明精密度比较高。

4.3.2回收率的测定

将一定量甲醇用微量注射器注入充有定量合成气成分的橡胶密封住口的玻璃注射器中，在150摄氏度烘箱中汽化10min后取出，稍稍冷却后即为甲醇加标合成气样品，以此测定加标合成气回收率，测定结果如下。由次可知，合成气中甲醇加标回收率为百分之九十五至百分之一百零一点八之间，符合对回收率的要求，以此判定方法准确度较高，准确可靠。

4.4注意条件

甲醇标准气体首先要注意现用现当场配制，不可久存，完后需要放进烘箱，并且取出后，晾滞时间不易超过2分钟。要加快分析，不易将合成气样品放置时间过长。在选择进样时保持正常压力状态。

五、数据

5.1在同一条件下获取3份气体，用水二毫升、三毫升、四毫升作吸收对比表1吸收水的体积（ml）2345气体中的甲醇含量千克/每立方厘米650645648643测量吸收液的含量多少能将气体中的甲醇完全吸收，如果吸收液过少是由于受温度的影响玻璃注射器壁上损失可能造成误差，如果吸收液多，是气体中的甲醇含量太低导致。做样误差极大需要通过反复试验，吸收液取二毫升是可取的。

5.2吸收速度选择摇晃时间五分钟、十分钟、十五分钟、二十分钟对比第一次晃动时间（min）5101520气体中的甲醇含量（mg/m3）635643648647同时对第二次吸收时计算鼓泡的时间，立即测定吸收液中甲醇的含量，结果表明，吸收速度越迅速吸收容量越不完全，第二次吸收时当鼓泡速度在l5~25毫升/分钟时，将甲醇完全吸收。

六、气象色谱法的特点

6.1用气体作为移动的色谱法。

根据所用固定相的不同大致可分为两个部分：首先固定相是固体的，所以称为气固色谱法；其次固定相是液体的，则名称为气液色谱法。

6.2气相色谱法（gaschromatography简称GC）

气相色谱法是色谱法的其中一个分类。色谱法分为两个相，一个相代表流动为流动相，另一个相是固定则称固定相。利用液体代表着流动相，就称为液相色谱，将用气体用作流动相，其称为气相色谱。气相色谱法由于所用的固定各不相同，又可以分为两个方面，选用固体吸附剂的固定相的被称为气固色谱，根据涂有固定液的单体的固定相的称为气液色谱。并且按照色谱分离原理来划分，气相色谱法可以分：吸附色谱和分配色谱这两大类，在气固色谱中，固定相可以当作吸附剂，气固色谱归类于吸附色谱，气液色谱归类于分配色谱。

七、结束语

合成气的组成部分有一氧化碳和氧气等气体构成，其应用在工业适当做化工原料的的一种原料气，其应用范围十分广布，合成气产生的原因是由化工染料、煤炭等固体燃料燃烧释放而产生，也可以通过天然气与石脑油等轻质烃类特殊制取而来，还可以通过重油经过大气中的长时间氧化法生产。无论是联醇生产工艺产生甲醇，还是通过焦炉气制甲醇还，对于合成气中的甲醇含量测定是非常必要的，再合成甲醇的含量的测定影响条件是甲醇的产量，而另一方面是循环气中的甲醇多次循环进入合成塔，并且增加气体中副反应的发生，导致甲醇含量中杂质增加，后续的甲醇通过提纯得到的精馏带来负担，原有的检测方法受各式各样的因素的限制，普通吸收法吸收的为需要3-4小时太长所导致；有的受取样工具的不精确的影响，所以分析过程中可能会因为各种条件因素产生一定的偏差，比方说直接气体进样法。本篇文庄是通过介绍一种省时省力、高效率的的一种方法---气相色谱法，迅速测定合成气中含有的甲醇含量。

参考文献

[1]唐晓峰,何鑫.色谱法测定煤制甲醇净化气中硫化氢分析准确度探讨[J].神华科技，2015(04).

[2]程振国.气相色谱法快速测定合成气中甲醇含量[J].化学工程与装备，2014(01).

[3]王建强.氢回收水洗后原料气中甲醇的测定[J].化学工程与装备，2013(10).

[4]23]宁西锋,徐其峰.采用Hayeep-Q气相色谱法测定甲醇合成气中甲醇含量[J].现代交际，2009(10).