尹天亚，韩丛碧，郭映辉，周艳红

(1. 辽宁大学，辽宁 沈阳 110036； 2. 中国石化集团公司环境监测总站，辽宁 抚顺 113001)

分析测试

石油化工废气总烃分析方法研究

尹天亚1，韩丛碧2，郭映辉2，周艳红2

(1. 辽宁大学，辽宁 沈阳 110036； 2. 中国石化集团公司环境监测总站，辽宁 抚顺 113001)

对HCM－1 B便携式总烃分析仪、HFID Model 3-200便携式总烃分析仪和气相色谱法分析石油化工废气总烃的技术性能、结构等进行了比较。并对分析结果进行讨论和统计检验,结果表明2种型号的便携式总烃分析仪测定结果均与气相色谱法具可比性，可同时满足总烃离线、在线及便携分析的需要。

总烃； 石油化工废气； 总烃分析仪； 气相色谱法

石油化工生产工艺和产品性质决定了其废气具有来源广泛、种类繁多、组成复杂、毒性大、危害广、处理难等特点。主要涉及含挥发性有机物废气、恶臭废气及含雾（滴）状有机物废气等（1-4）。

目前对石油化工废气采用综合指标和单项指标进行表征。由于石油化工废气组成复杂采用综合指标（如总烃）值和部分特征指标分析能有效反映废气的污染特征，因此总烃是石油化工生产废气综合分析最常用的综合性指标。

目前总烃的测定方法主要有气相色谱法（5-6）和总烃分析仪法，总烃分析仪法测定废气中总烃具有快速、简便、便于移动且可在线分析的特点，较适合现场分析。考虑到便携式总烃分析仪法与气相色谱法有一定的差异，其测定值是否符合要求还需进行验证，本文就气相色谱法及总烃分析仪法进行了对比分析。

1 结构及技术性能比较

1.1 进样方式

气相色谱法采用进样器瞬时进样，样品经过空柱或玻璃微珠阻尼柱导入氢火焰离子化检测器。HCM－1 B总烃分析仪将待测气体用泵吸入连续进样，通过阻尼管，导入氢火焰离子化检测器检测。HFID Model 3-200总烃分析仪将待测气体用泵吸入连续进样，通过毛细管限流或稳流导入氢火焰离子化检测器检测。

1.2 定量方法

气相色谱法可采用峰高或峰面积定量。HCM－1 B总烃测定仪、HFID Model 3-200总烃分析仪均采用连续恒定信号定量。

1.3 测定范围

不稀释的情况下，气相色谱仪可测定0.2～5 000 mg/m3的样品，HCM－1 B总烃测定仪的测定范围为(1～1.00)×104mg/m3，HFID Model 3-200总烃分析仪的测定范围为(1～1.00)×105mg/m3。

1.4 适用性

HCM－1 B总烃测定仪、HFID Model 3-200总烃分析仪较气相色谱仪具有体积小、重量轻，更适用于现场测定(表1)。

表1 技术性能比较Table 1 A comparison of main technical parameters

2 结果与讨论

2.1 氧效应

样品在燃烧前通过预燃烧火燃时产生部分氧化和热裂解被称为氧效应，样品中氧的存在将影响碳氢化合物在FID检测器上的离子化，目前氧效应的机理尚不完全清楚。早期的总烃分析仪测定结果乘某个校正系数校正氧效应。由于氧效应随氧浓度及样品组分类型、浓度变化，这种方法是不准确的，现代总烃分析仪一般在FID的设计上考虑减少氧效应。气体中总烃的测定，通常以含有氧气的环境空气或废气为测定对象，有必要考察氧效应对测定结果的影响，3种仪器对不同氧气含量及不同组分的总烃测定结果见表2。

2.2 方法的精密度与准确度

取实际样品加入甲烷标准气体，按实际样品的分析过程进行操作，测定方法的精密度和准确度，测定结果见表3。

由表3可知：3种方法具有较高的精密度和准确度，加标回收率 101%～104%，相对标准偏差0.8%～3.3%。

2.3 样品测定

典型石油化工废气总烃的测定结果见表 4。HCM-1 B 总烃分析仪法与气相色谱法及HFID3-200总烃分析仪法与气相色谱法检测结果统计值见表5。

由表2可知：（1）气相色谱法氧效应最小，原因可能瞬时进样，氧气浓度较低，（2）HCM-1 B及HFID 3-200均观察到氧效应，当氧气浓度由0增加到13.1%时，氧效应增加相对缓慢，当氧气浓度由13.1%增加到15.8%时，氧效应突增，HCM-1 B总烃测定的正偏差由 4.3%～12.6%增加到 14.9%～25.2%。HFID3-200总烃测定的正偏差由 4.9%～9.9%增加到9.9%～15.6%。（3）通过t－检验对成对双样本均值统计分析，HCM-1 B总烃分析仪法与气相色谱法的统计值为0.581 9；HFID3-200总烃分析仪法与气相色谱法的统计值为0.320 8。均低于t0.05(21)双尾临界值（2.086），说明两种总烃测定仪法与气相色谱法结果无差异，即两种总烃测定仪法与气相色谱法间均无系统偏差。

表2 氧效应测定结果Table 2 The effect of oxygen synergism on analytical results mg/m3

表3 方法的精密度和准确度测定结果（n = 7）Table 3 Repeatability and matrix spike recoveries( n = 7)

表4 典型石油化工废气总烃测定结果Table 4 The analytical results of THC in modeling waste gas mg/m3

表5 测定结果统计分析Table 5 Statistical analysis of detection data

3 结 论

（1） 气相色谱法与总烃分析仪法均能准确测定石油化工废气中总烃，两类方法测定结果无显著性差异。

（2）总烃分析仪适应性较好，可满足离线、在线及便携性分析的需要，气相色谱法仅适于实验室离线应用。

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Analysis Methods of Total Hydrocarbons in Waste Gas of Petro-chemical Industry

YIN Tian-ya1,HAN Cong-bi2,GUO Ying-hui2,ZHOU Yan-hong2
(1.Liaoning University, Liaoning Shenyang 110036，China；2. Sinopec Environmental Monitoring Centre, Liaoning Fushun 113001，China）

Total hydrocarbon analyzer and gas chromatography were used to analyze total hydrocarbons (THC) in waste gas from petroleum and petrochemical industry, their technical performance and structure were compared. The results show that the two methods have good correlation. The gas chromatography is suitable to analyze samples off line;The THC analyzers can determine THC in waste gas both on line and off line.

Total hydrocarbons; Waste gas; Total hydrocarbon analyzer; Gas chromatography

TE 622

A

1671-0460（2011）02-0209-03

2010-10-11

尹天亚（1989-），女，辽宁沈阳人，毕业于辽宁大学应用化学专业，主要研究方向为环境监测。E-mail：yintianya@126.com。