污水中甲醇测定方法浅析

2012-11-14刘晓芹李昊林张雅君张国荣

石油化工应用 2012年11期

关键词：密度计测定方法色谱法

刘晓芹，李昊林，张雅君，张国荣

（中国石油长庆油田分公司第五采气厂，内蒙古乌审旗 071300）

污水中甲醇测定方法浅析

刘晓芹，李昊林，张雅君，张国荣

（中国石油长庆油田分公司第五采气厂，内蒙古乌审旗 071300）

准确的分析出污水中的甲醇含量，可以准确的判断气田污水中甲醇的回收情况，是污水回注及产品甲醇的一个重要参数。本文主要介绍分析污水中甲醇的几种分析方法，并结合现场应用情况提出了一些见解。

甲醇；气相色谱法；密度计法；水份仪

气田的含醇污水一般通过甲醇回收装置进行回收处理，回收后的产品甲醇在含量大于等于95%后，可以再次用于气井的防冻管理，回收后污水中甲醇含量小于等于0.1%时，可进行回注，所以甲醇含量是气田污水处理过程中的一项重要控制参数。由于含醇污水中的成分比较复杂，甲醇含量范围差别很大，采取正确的分析方法是得到准确数据的重要手段。本文主要介绍气相色谱法、密度法及间接测量法进行的气田污水中甲醇含量测定。

1 测定原理简介

1.1 气相色谱法

被测定的样品（甲醇）在流速保持一定的载气（氢气）的带动下，进入填充有固定相的色谱柱中，在色谱柱中样品被分离成一个个的单一组分，并以一定的先后次序从色谱柱中流出，进入检测器，转变成电信号，产生的电信号经放大后，由记录器记录下来，得到一组曲线图（色谱图），根据色谱峰的峰高或峰面积就可以测量出样品中的各个组分的含量。

1.2 测定密度法

1.2.1 玻璃密度计法取250 mL的产品甲醇与量筒中，用水浴锅使产品甲醇恒温到20℃，然后用密度计直接测其密度，查表可得产品甲醇含量。

密度：是一物体的质量m和其体积v的比值（质量密度）。因为密度和温度有关，所以必须指定温度。 ρ＝m/v （kg/m3或 g/cm3）

1.2.2 采用仪器进行密度测定法密度计测量密度是利用U形玻璃管的电磁感动振动来进行测量的。

每个测量管都以一个特征的频率或其固有频率振动。当测量管内充满液体后其频率会发生变化。其频率是管内物质质量的函数。当质量增加时，其频率降低，即振动周期增加。密度ρ与振动周期T有下列的关系：

式中A，B为常数，可由测量管的弹性，结构和质量测定的。

根据密度值就可以从表1中查出样品的甲醇含量。

表1 20℃甲醇—水溶液密度与甲醇含量对照表

1.3 间接测量法

利用色谱仪对产品甲醇的分析得知，甲醇中的成分为水和甲醇，采用测定产品甲醇中的水含量，求出甲醇含量的分析方法。

甲醇含量%＝100%－水份含量%

目前国家标准中对水含量测量采用的是《GB 6283-86化工产品中水分含量的测定卡尔.费休法（通用方法）》

卡尔.费休法对利用水与碘和二氧化硫在有机碱和甲醇的存在下反应:

碘是在含有碘离子的阳极电解液中电解产生2I-I2+2e-，当滴定池中有水，产生的碘即按（1）式反应，当所有的水被反应完，在阳极电解液中出现少量过量的碘，双铂丝电极探知这过量的碘即停止碘的反应，根据法拉第定律，产生的碘的量与发生的电流成正比，从方程式（1）中可以看出，碘和水是1：1的反应，因此根据测量电量的总消耗就可以测定水分的含量。

2 测定方法的优缺点对比

2.1 气相色谱法

缺点：（1）不能直接定量；（2）市面上无配置好的不同浓度的甲醇标液，自己配置的甲醇标液，本身存在一定的误差并且甲醇属于有毒、易挥发的物质，存在不安全因素；（3）由于回注水等污水中含有的其它离子比较多，所以进样口部分需要经常清洗并更换玻璃内衬管中的玻璃丝；（4）由于回注水等样品中的离子导致进样口易被污染，所以高含量甲醇的分析数据重复性比较差。

优点：（1）可以分析混合水中的甲醇含量，如原料水等；（2）分析范围宽，0.01%～100%，可以进行任何污水的测定；（3）低含量甲醇样品分析速度快。

2.2 测定密度法

2.2.1 玻璃密度计测定优点：操作方法简单、易掌握。缺点：（1）甲醇易挥发，有毒，所以在分析操作过程中，容易造成不安全因素；（2）看密度计时，肉眼存在误差；（3）恒温比较慢，分析时间长。

2.2.2 采用仪器进行密度测定法优点：（1）分析速度快；（2）分析重复性好。缺点：（1）采用仪器测定密度虽然比较准确也比较方便，但是必须保证测量管干净，无污染，所以在每个样品分析完后，就必须用一定量的丙酮及无水乙醇对其进行清洗，这样就会造成大量的化学药品浪费；（2）密度计直接测量的是密度数值，若要直接读出甲醇的含量，就必须用自己配制的甲醇标液在密度计中绘制标准曲线，这样甲醇标液的准确性直接影响产品甲醇分析结果的准确性；（3）对于分析甲醇含量较低的污水样品，存在一定的误差。