气相色谱测定液化石油气的相对分子质量

　　0　引言

　　液化石油气(LPG)是一种比较理想的能源资源和化工原料,目前已被世界各国广泛使用。由于国内LPG的产量不能满足市场需求,我国每年需要从国外进口数百万吨的LPG,并且有逐年递增的趋势。这些进口的LPG一般通过海运的方式运抵我国口岸,其数量一般采用容量计重方式进行测量。由于LPG在常温常压下以气体状态存在,从经济角度考虑,通常采用冷冻方式或者压力方式对LPG气体进行液化后装船运输。因此,在测量LPG重量时,不但要计算液相部分LPG的重量,同时还要计算气相部分的重量。LPG的相对分子质量直接影响LPG重量测量的准确性,研究和建立LPG相对分子质量的测定方法,适应了我国日益增长的进出口LPG贸易的需求,有助于进一步规范口岸LPG测量工作,提高LPG测量的准确性和科学性,使我国的LPG测量工作更好地跟国际接轨。

　　本文介绍了气相色谱法测定LPG相对分子质量的方法,国家质检总局已经将LPG相对分子质量的测定列入2005~2007年检验检疫行业标准制订规划。

　　1　试验

　　1.1　仪器与试剂

　　气相色谱仪,配六通阀气体进样装置,TCD检测器;

　　载气:氢气(99.999%);

　　恒温水浴:40~60℃;

　　100mL玻璃注射器;

　　N2000色谱工作站,由浙江大学信息研究所提供;

　　液化石油气样品,由温州某煤气公司提供。

　　1.2　试验条件

　　玻璃填充柱(3m×3mm):邻苯二甲酸二丁酯固定液/1605担体;炉温:35℃;进样口温度:65℃;检测器温度:110℃;载气流速:2~4cm/s;六通进样阀定量管体积:0.5mL。

　　1.3　试验过程

　　开启气相色谱仪,按上述要求设定各仪器参数,同时打开N2000色谱工作站,待仪器稳定后将热导检测器桥电流设为110mA,稳定30min。如果试样为气态LPG,则将该样品直接压入100mL玻璃注射器中,加盖帽封口;如果是液态试样,则按照标准[1]要求,在40~60℃的恒温水浴中将液体样品汽化,然后将汽化样品压入100mL玻璃注射器中,加盖帽封口;然后将注射器中的试样通过六通阀注入到色谱仪中进行分析,依据工作站给出的各组分峰面积和标准[1]中表3提供的各组分体积校正因子数据,计算相应各组分的体积百分数,也就是摩尔百分数,再结合各组分的相对分子质量计算最终LPG的相对分子质量。

　　2　结果与讨论

　　2.1　色谱条件

　　采用填充柱分析LPG组分是非常经典的方法,也是国家标准[1]推荐的分析方法,具有速度快,分离彻底,无分流歧视等优点。图1是典型的液化石油气组分分离色谱图(图中的数据为保留时间min)。较低温度有助于LPG组分的彻底分离,本试验设定炉温为35℃,既可防止室温对色谱分离的干扰,又可防止温度过高导致固定相流失。国家标准[1]推荐,国产热导检测器的桥电流一般设为200mA,而进口仪器TCD检测器的桥电流则设为150~175mA,我们在实验中发现,热导检测器桥电流设为110mA时仪器运行稳定性较好。