氟化氫汽提塔底液（C403）組成分析困擾的解決

摘 要：采用冷柱頭進(jìn)樣方式，分析氟化氫汽提塔底液（C403）組成。針對(duì)分流/不分流進(jìn)樣分析氟化氫汽提塔底液（C403）組成數(shù)據(jù)偏離的情況，分析原因，嘗試用冷柱頭進(jìn)樣方式。經(jīng)過(guò)標(biāo)樣驗(yàn)證，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性良好，具有較好的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：氣相色譜;分流/不分流;冷柱頭;氟化氫汽提塔底液

C403塔是烷基化工藝流程中不可或缺的一部分。它的任務(wù)是除去烴類(lèi)中的游離氟化氫，同時(shí)也將進(jìn)料物料中大約40%的苯由該塔蒸出，回到反應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)使用。塔底產(chǎn)物則去脫苯塔進(jìn)一步分離。C403塔底物是大約10%的苯、80%的烷烴和10%的烷基苯。分析其組成可以監(jiān)控烷基化反應(yīng)情況，指導(dǎo)后續(xù)的工藝操作。因此，準(zhǔn)確、有效、快速的對(duì)C403塔底物組成分析顯得尤為重要。

1 出現(xiàn)問(wèn)題

C403塔底物組成分析主要是利用一根弱極性毛細(xì)管柱（HP-5）對(duì)苯、烷烴和烷基苯進(jìn)行有效分離[1～3]，以FID檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，利用外標(biāo)法定量。見(jiàn)式（1）：

隨著樣品按頻率分析組成，C403塔底物中的苯含量于2016年5月中下旬開(kāi)始出現(xiàn)偏離。見(jiàn)圖1：

用苯含量為10%的標(biāo)樣對(duì)比驗(yàn)證，儀器出現(xiàn)了較大偏差。對(duì)此，將C403塔底物組成轉(zhuǎn)移至另一臺(tái)氣相色譜分析，數(shù)據(jù)恢復(fù)平穩(wěn)。經(jīng)過(guò)一年時(shí)間左右，第二臺(tái)GC分析C403組成苯含量出現(xiàn)了和第一臺(tái)GC同樣的問(wèn)題。見(jiàn)圖2：

2 解決問(wèn)題

作為氟化氫汽提塔底液，其可能含有少量的氟化氫。因?yàn)闅浞峥梢杂糜诘窨滩ＡВǘ趸瑁圆聹y(cè)是C403塔底物中的氫氟酸在進(jìn)入氣化室后，對(duì)玻璃襯管進(jìn)行了腐蝕。式（2）為方程式：

由于長(zhǎng)年累月的進(jìn)樣和腐蝕，玻璃襯管內(nèi)壁被腐蝕越來(lái)越嚴(yán)重;同時(shí)C403組成沸點(diǎn)差距很大，對(duì)襯管要求比較高，因此影響了其組成分析的結(jié)果。

分析C403塔底物組成的是一臺(tái)島津GC2010plus，采用分流進(jìn)樣方式，見(jiàn)圖3：

根據(jù)這一情況，考慮將C403塔底物直接注入毛細(xì)管柱頭，這樣就避免了產(chǎn)品中微量的氫氟酸對(duì)玻璃的腐蝕。在質(zhì)管分析室氣相色譜中安捷倫7890A的冷柱頭進(jìn)樣[3～4]就滿(mǎn)足了這一要求。所謂冷往頭進(jìn)樣是在無(wú)隔墊、無(wú)樣品分流、無(wú)閃蒸加熱汽化即“三無(wú)”的條件下，將樣品直接進(jìn)到色譜柱柱頭上的一種進(jìn)樣技術(shù)。進(jìn)樣時(shí)，樣品不經(jīng)過(guò)玻璃襯管，直接由進(jìn)樣針快速注入毛細(xì)管柱頭。這樣就避免了樣品中由于氟化氫腐蝕玻璃對(duì)分析結(jié)果的影響。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4：

2017年8月開(kāi)始，C403塔底物組成分析轉(zhuǎn)移至安捷倫7890A完成。經(jīng)過(guò)標(biāo)樣比對(duì)，到目前為止，沒(méi)有出現(xiàn)苯含量逐漸偏大情況。圖5和圖6分別是2017年8月至今，每個(gè)月標(biāo)樣苯峰面積百分含量統(tǒng)計(jì)圖和最近兩個(gè)月C403中苯含量統(tǒng)計(jì)圖：

3 結(jié)論

冷柱頭進(jìn)樣解決了C403塔底物中酸性成分對(duì)玻璃襯管的腐蝕對(duì)分析結(jié)果的影響。其缺點(diǎn)是長(zhǎng)期的進(jìn)樣，柱頭易污染和腐蝕，影響柱效。對(duì)汽提塔低液（C403）組成分析方法的優(yōu)化和改進(jìn)，是今后在工作中遇到困惑和不解時(shí)，應(yīng)該保持的態(tài)度。

參考文獻(xiàn)：

[1]UOP 621-98，Boiling point distribution of hydrocarbons by gas chromatography.

[2]李啟民，董善年.毛細(xì)管氣相色譜恒流分流/不分流進(jìn)樣器[J].色譜，1987，5（5），298-300.

[3]陳晨.隔墊吹掃氣流量對(duì)氣相色譜分流/不分流進(jìn)樣口的影響簡(jiǎn)析[J].生命科學(xué)儀器，2017，15（12）：42-45.

[4]黃愛(ài)忠.冷柱頭進(jìn)樣-高溫氣相色譜法測(cè)定重烷基苯中烷基苯的含量[J].化工時(shí)刊，2010，24（4）：39-41.

[5]鄭屏，盛旋，等.冷柱頭程序升溫進(jìn)樣-氣相色譜/質(zhì)譜法研究新鮮大蒜中的有機(jī)硫化合物[J].色譜，2006，24（4）：351-353.

作者簡(jiǎn)介：唐瓊（1985-），女，江蘇無(wú)錫人，質(zhì)量管理工程師，從事分析檢驗(yàn)和體系相關(guān)工作。