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氣相色譜儀對粗品丁二烯和混合物 C4 餾分的可靠分析
閱讀：1031 發(fā)布時間：2022-7-27引言經(jīng)蒸汽裂解過程得到粗混合 C4 餾分，然后使其進(jìn)入丁二烯萃取單元，同時通過萃取蒸餾將丁二烯與其它 C4 化合物進(jìn)行分離 [2]。目前使用的萃取蒸餾工藝有幾種，例如，基于NMP（n-甲基吡咯烷酮）的丁二烯萃取、水相分離和 ACN（乙腈）萃取。大多數(shù)工藝都包括水相萃取。在得到單體級 1,3-丁二烯之前，粗品 1,3-丁二烯中包含夾帶的水分、萃取溶劑和其它雜質(zhì)。
前 的 應(yīng) 用 簡 報 [1]表 明 ， GS-氧 化 鋁 柱 (50 m × 0.53 mm,10.00 µm) 是痕量雜質(zhì)分析的理想色譜柱。但是，粗品 1,3-丁二烯中存在的水分將被 Al2O3 表面吸附，導(dǎo)致保留時間縮短。這一現(xiàn)象可以通過逐次分析或數(shù)次分析后對色譜柱高溫加熱除水來避免。但這一過程比較費(fèi)時。本篇應(yīng)用簡報采用柱前反吹系統(tǒng)去除水分、極性溶劑以及高分子量組分，使其不能進(jìn)入氧化鋁柱。柱前反吹系統(tǒng)以 CFT 裝置為基礎(chǔ)，加上一個由 7890 系列 GC 系統(tǒng)上被 AUX EPC 通道控制的吹掃接頭。使用一根極性 HP-INNOWAX柱作為預(yù)柱來保留水分、ACN 等極性溶劑和高分子量組分（如，二聚體）。一旦輕烴組分轉(zhuǎn)入氧化鋁柱，進(jìn)樣口上的壓力降將使載氣反向通過預(yù)柱，從而將極性和重組分通過分流/不分流進(jìn)樣口(SSL) 的分流出口反吹出去。同時，烴類組分在氧化鋁柱上進(jìn)行分離。分析結(jié)束的同時也完成了反吹，因此可最大限度地節(jié)省了時間。
實驗圖 1 顯示了該配置的示意圖。預(yù)柱（第一根色譜柱）采用 15 m ×0.53 mm，1 µm HP-INNowax 柱，分析柱（第二根色譜柱）采用50 m × 0.53 mm，10.00 µm GS-氧化鋁柱。使用 HPLI 進(jìn)樣。通過 EPC 流量（本例中PCM B-1）控制分析柱流量，同時通過 SSL控制預(yù)柱流量。
可通過 SSL 對預(yù)柱編程快速壓力降來觸發(fā)反吹。確定色譜柱的進(jìn)樣口和出口是非常關(guān)鍵的。預(yù)柱的進(jìn)樣是 SSL，出口是 PCM B-1。對于分析柱來說，進(jìn)樣口是 PCM B-1，出口是 FID。設(shè)置窗口分別如圖 2A 和 2B 所示。
為了啟動系統(tǒng)設(shè)置，PCM 和進(jìn)樣口的壓力和流量傳感器必須為零[4]。如此才能準(zhǔn)確控制進(jìn)樣口和吹掃接頭的壓力。可在 7890A 系列用戶指南中找到這一步驟。氧化鋁柱必須進(jìn)行校正，因為該系統(tǒng)取決于毛細(xì)管柱中的當(dāng)前流量，而毛細(xì)管柱則由色譜柱規(guī)格決定。實驗表明，PLOT 柱所給出的膜厚是個平均值，不一定在所有情況下都能正確地計算流量。因此，需要用下列方法找出 GS氧化鋁柱的等效膜厚：
將該色譜柱安裝在 GC 進(jìn)樣口和檢測器之間2. 將柱壓力模式設(shè)置為恒壓3. 在本例中將柱溫設(shè)為 60 °C，柱壓設(shè)為 9.8 psi（本例所用的方法）4. 于檢測器端測量柱流量（確保檢測器氣體關(guān)閉）。注意，本例中的流量為 8.2 mL/min5. 向流量計算器中輸入柱長、標(biāo)記的內(nèi)徑、柱壓、柱溫和載氣類型 (He) [3]。圖 3 顯示了樣品運(yùn)行。不可在流量計算器中輸入出口流量6. 在流量計算器中，調(diào)節(jié)柱內(nèi)徑，直到計算的流量（出口流量）與所測柱流量相同，達(dá)到 8.2 mL/min 為止。圖 3 顯示，這個例子中的有效內(nèi)徑為 0.52 mm
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結(jié)論我們用配置了高壓液體進(jìn)樣器和 CFT 吹掃接頭的 Agilent 7890氣相色譜儀系列 GC 系統(tǒng)對含水等極性化合物的粗品丁二烯和混合 C4 餾分進(jìn)行了可靠分析。配有精確、穩(wěn)定電子流量控制的 CFT 吹掃接頭實現(xiàn)了中點反吹，防止混合 C4 餾分和粗品丁二烯中存在的水和二聚體等重組分進(jìn)入敏感而昂貴的氧化鋁 PLOT 柱。從而使氧化鋁柱得到了保護(hù)，在多次進(jìn)樣后仍能夠保持性能不變。輕烴組分得到良好分離，重現(xiàn)性也得到了改善。