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液化石油气中二甲醚检验方法研究

2016-12-03裴小茜巩合春张树华张宏磊张爱琴

化工设计通讯 2016年8期
关键词:二甲醚石油气液化

黄 燕,霍 磊,裴小茜,巩合春,张树华,张宏磊,张爱琴

(濮阳市质量技术监督检验测试中心,河南濮阳 457000)

液化石油气中二甲醚检验方法研究

黄 燕,霍 磊,裴小茜,巩合春,张树华,张宏磊,张爱琴

(濮阳市质量技术监督检验测试中心,河南濮阳 457000)

选用浙江福立分析仪器有限公司生产的GC9790A型号的气相色谱仪进行实验研究,探究液化石油气当中所包含的二甲醚含量的具体检验方式,据此结合相应的外标法来进行定性、定量的分析掺混二甲醚的液化石油气,这种方法具有操作简单和较强实用性的特点,同时还具有较为优异的重复性,能够保证测试结果的准确度和精准度。

气相色谱仪;二甲醚;液化石油气

二甲醚是一种新型清洁燃料,具有无毒性,能够代替液化石油气。但是由于我国液化石油气的供给量较大,再加上国际原油价格的不断增长,二甲醚作为一种新型的清洁替代能源逐渐吸引了人们的眼球。但是由于二甲醚会在很大程度上腐蚀橡胶皮膜和橡胶密封件,从而也就造成人们在长时间使用掺杂了二甲醚的液化石油气时,时常会发生调压器及钢瓶阀门出现明显的漏气情况,这样必然会对消费者的人身安全及财产安全带来严重的威胁。国家质检总局所颁布的相关文件中也明确指出,将二甲醚掺入到液化石油气中,然后将其充入液化石油气钢瓶中,这种行为不符合《气瓶安全监察规程》,而且由于二甲醚的腐蚀现象,会对气瓶的使用安全造成很大影响。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂的选择

仪器:选用由浙江福立分析仪器有限公司所提供的GC9790A气相色谱仪、100mL的玻璃注射器;标准气体:选用由大连大特气体有限公司所提供的纯度不低于99.5%的二甲醚标准品、由濮阳市鑫源化工有限公司所提供的纯度为99.999%高纯氢和纯度为99.99%的纯氮。

1.2 试验方法

首先运用CDX-105角鲨烷色谱柱,其规格为6m×3mm,柱箱温度、气化室温度以及检测器温度分别为40℃、120℃、120℃,氢气流量为24mL/min,进样量为1mL。其次,按照图1将试样进行连接,然后将A、C阀门打开,并将流量调节阀B缓慢打开,将气化速度控制在5~100mL/min,全部置换掉管路中的空气,并将从冲洗管路中所排出的气体引出室外,对其进行2~5min的冲洗之后,将阀门关闭,对六通阀进行立即转动,转到进样位置上后,在角鲨烷色谱柱中引入所采集到的试样[1]。

图1 取样气路图

2 实验结果

检测纯烃组分的液化石油气组分所得出的色谱分析图谱结果见图2。

色谱分析掺有二甲醚组分的液化石油气的色谱图见图3。相对比纯烃类液化石油气色谱图,掺入二甲醚组分的液化石油气色谱图在6min保留时间上出现了一个特征峰,对其运行二甲醚标准物质外标法来进行定性和定量分析,外表样品的配置主要是通过纯氮和纯二甲醚之间的比例,选用全玻璃注射器配置,其色谱图见图4。其特征峰和图3中的特征峰保留时间相似,从而可以将图3中的特征峰定性为二甲醚的特征峰。二甲醚组分含量在试样中的定量计算公式为:试样中二甲醚体积分数=标准气中二甲醚体积分数×(试样中二甲醚色谱峰峰面积/标准气中二甲醚色谱峰峰面积)[2]。

图2 纯烃类液化石油气

图3 含二甲醚的液化石油气

图4 二甲醚体积分数25%标准气

图5 抽检的液化石油气 中二甲醚含量

在测试过程中会对测试样进行两次测试,尽可能的做到特征峰的峰面积相对偏差不会超过1%,分析值取重复性合格数值的平均值。在对标准气进行玻璃针管配置的时候,同样也需要进行两次配置,以此来让所配置的标准气中二甲醚体积分数稳定性能够得到保障,此外,每个配制样也需要进行三次重复测试,确保所测试的二甲醚峰面积数偏差不能超过1%,从而让测试结果的准确性和重现性能够得到有效确保。

从试样及表样分析结果中可以得出,二甲醚特征峰峰面积通过角鲨烷色谱柱进行分析,具有较好的稳定性和较小的偏差,能够让其控制要求得到有效满足。在图3中运用面积归一法,能够获取到液化石油气中二甲醚体积分数约为27%,因此将二甲醚体积分数通过校准的100mL针管配置成25%的氮气混合气,以此为二甲醚标准气,从而也就能够得出相应的峰面积。将其结果代入到计算公式中,也就能够获取到液化石油气中的二甲醚体积分数。

3 重复性和再现性

3.1 重复性

在同一实验室,由同一检测人员使用同一台设备,按相同的实验方法和实验环境条件,在较短的时间内对同一样品相互独立进行测试,获得的两次实验结果的绝对差值≤0.30%。

3.2 再现性

在不同的实验室,由不同的检测人员使用不相同的设备,按相同的实验方法和实验环境条件,对同一样品相互独立进行测试,获得的两次独立检验结果的绝对差值≤0.50%。

通过实际样品分析结果显示:选用市场上所销售的42个液化石油气作为实际样品,通过上述实验方法对其进行分析和检测,所得出的二甲醚体积分数如图5。本次实际抽检的42个液化石油气样品中,所含有的二甲醚含量各不相同,其中7个具有3%的二甲醚体积分数、8个在3%~10%之间、14个在10%~20%之间、5个在20%~30%、3个在30%~40%、2个在40%以上、2个不含二甲醚。

[1]宋云霞.液化石油气中二甲醚含量测定的不同方法比较[J].科技创新与应用,2012,(25):36.

[2]王美玉.液化石油气中二甲醚质量监督检验研究进展[J].科技创新与应用,2014,(27):295.

Study on Testing Methods of Dimethyl Ether in Liquefied Petroleum Gas

Huang Yan,Huo Lei,Pei Xiao-qian,Gong He-chun,Zhang Shu-hua,Zhang Hong-lei,Zhang Ai-qin

The GC9790A gas chromatograph produced by Zhejiang Fuli Analytical Instrument Co.,Ltd.was used to carry out the experimental research.The specific test method for the content of dimethyl ether contained in liquefied petroleum gas can be explored,and the corresponding External standard method for qualitative and quantitative analysis of dimethyl ether mixed with liquefied petroleum gas,this method has a relatively simple method of operation and strong practicality,but also has a more excellent repeatability,allowing the test results Accuracy and accuracy are effectively ensured.

gas chromatograph;dimethyl ether;liquefied petroleum gas

TE626.7

B

1003-6490(2016)08-0086-02

2016-08-16

黄燕(1971—),女,河南台前人,工程师,主要从事工作化工产品的检验检测。

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