气相色谱法分析甲醇制烯烃产品气全组分

杨举铜

中煤陕西榆林能源化工有限公司 陕西榆林 719000

乙烯、丙烯这些低碳烯烃被当成是一种重要的核心化工原料，随着国家的经济飞速的发展，特别是如今的工业化学也得到了很大的发展，在此条件之下人们对低碳的烯烃其物质方面的需要快速的上升。在此条件之下去研发和探索非石油资源，用来去制取低碳烯烃的一些高科技技术正慢慢的收到了人们的关注。MTO 技术的装置产品气其中主要包含着低碳烃类性物质以及一些永久性的气体、二氧化碳以及一些含氧的化合物。其中包含的低碳烃类型的物质一般有甲烷、乙炔、乙烯以及乙烷这几种。因为市场上的实际需求、以及资源短缺的情况和使用此技术在成本方面的优势决定了MTO工艺路线一个值得去大力发展的，使其实现工业化。

1 实验仪器

在实际的实验过程里，主要使用了两台色谱仪来对CH4 制烯烃产品气来开展全化学物质的组成成分分析。在实验过程之中使用第一台气相色谱用来去测定产品气之中含有的低碳烃类型的物质以及其中含有的一些永久性气体和二氧化碳的成分含量，其有着5 个气动型阀门，而且还包含着3 个定量管道，同时还有8 根色谱柱。这个设备中TCD 和FID 的检测器材各有一个[1]。对于气体样品的收集使用一次进样的方法，使用三个通道同时对气体样品进行化学组分分析。二第二个气相色谱仪器用来去测量产品气体组分之中包含的含氧物质，在第二个仪器里装配有两个六通阀门以及有，两个定量管，和两个FID 检测器具，其对气体进行检测的方式使用的是双通道，可以去对气体同时展开检测分析。在第二部仪器中还装配有一个定量管，一个六通阀，以及一根色谱柱和一个FID 检测仪器。

2 定性与定量分析

所谓的定性分析就是在已经选择好的色谱条件作为基础之下，将色谱柱有关的标准谱图片和其标准气化学组成成分，将两者紧密联系起来在开展定性分析[2]。使用已经知晓的化学组成成分含量的一些标准性气体和利用色谱分析去分析每一个组分的峰的实际面积大小，然后再根据计算式（1）可以得到每一个化学组分的相对质量的校正性因子，其具体的公式（1）为：

在式子（1）里Ce 的含义为在标准样本之中每个气体组分里e 的具体浓度，其单位为mg·kg-1；

fe：其具体意义为每个气体组分e 的相对质量校正因子；

Ae：其具体意义为对有关数据进行收集，之后再对数据进行数学积分之后所得到的标准样本之中每个气体组分里面e 的峰实际面积大小[3]。

使用CH4来制取烯烃产品气，对于其中含有氧的一些化合物主要是去使用外标法对其开展定量上的计算，最后能够得到这些化合物的绝对的含量，根据下式来对每一个气体的组分的相对浓度进行计算。

在这个表达式里，其Ce 具体的含义是试样之中的一些含氧化合物每个组分e 的浓度相对大小，其单位为mg·kg-1；

其fe 是组分e 之中的质量校正因子；其Ae 具体的含义为对数据采集进行积分之后获得的试样里的各组分e 的峰面积。对CO2的相对含量进行分析，里面除了氢气可以去利用外标法这个方法去获得绝对的气体含量以外，在其他的两个通道之中也可以去利用多通道校正面积归一化的一种定量方法[4]。

将甲烷当成是物质媒介来对化学组分进行整合，见式（3）与（4）；

在这个表达式里：其e 的具体含义是C1-C6 低碳烃一类化学物质的组成成分；其中j 含义代表的是二氧化碳、氧气、甲烷、氮气、一氧化氮这些含氧气体；在公式之中的100 具体含义是FID 检测器里面各个低碳烃类化学组分的相对质量分数的总和；而在表达式之中的kj-F×kCH4-k/kCH4-F 具体的含义是将CH4当成是物质媒介之时，可以将其换算成为某一种永久性气体以及C02的相对的质量含量之和；而表达式之中的kj-FkCH4-k/kCH4-F 里的具体含义是将CH4 当成是媒介之时，可以将其换算成全部的永久性气体以及二氧化碳组分总的质量含量之和。

3 结语

本文所使用的利用CH4 去制烯烃产品气，之后再对其产品气的成分进行化学成分分析，这种方法可以去较为理想的测量出气体全组分气体的相对含量。而且使用五阀八柱，利用三通道同时工作的方式对产品气体里包含的一些低碳烃类化学组成成分以及永久性的一些气体和CO2 进行分析，其试样的分离以及检测都可以获得一个比较满意的检测效果。依据其甲醇制烯烃产品气里所含有的氧化合物的成分以及含量的不相同，可以去使用两台气相色谱相互进行补充的分析方法，最后能够去获得一个比较准确的含氧化合物的相对含量。