李金龙，刘 楠

（1.中海油东方石化有限责任公司，海南东方 572600； 2.海南华盛新材料科技有限公司，海南东方 572600）

随着石油化学工业的发展，液化气作为一种化工基本原料和新型燃料，已越来越受到人们的重视。液化气组成分析是液化气常规分析之一，尤其在存在气分装置的炼厂，各个组分含量不同的液化气需要进行组成分析，分析结果是气分装置生产调整的重要参考数据。随着气相色谱技术的发展，气相色谱进样方式也在变化，高压液相进样随之产生。传统液化气组成分析采用钢瓶液相采样经闪蒸仪气化后进入气相色谱分析，该方法存在污染环境、需要大量样品置换闪蒸仪、闪蒸仪故障和维护、样品经闪蒸仪后组分可能失真等问题。本文介绍了将闪蒸仪气相进样改造为高压液相进样阀直接进样，得到的分析结果重复性好，操作简单，省去了闪蒸仪的维护和故障维修，对环境和人危害小。

1 仪器和设备

1）色谱仪：具有毛细管柱分流不分流进样口、定量环、FID检测器的安捷伦7890A气相色谱仪。

2）色谱工作站：EZchrom工作站。

3）高压液相进样阀：进样量0.5μL。

4）阀驱动：与高压液相进样阀，能驱动其进样。

5）PCM：压力控制器，可以分别控制两路气体的压力和流量。

6）阻尼阀：在进样阀出口处，保证高压液相进样阀中为液相。

7）闪蒸仪：能够使液化气均匀气化。

2 试剂和材料

1）5A分子筛或硅胶。

2）氮气：纯度≥99.99%，充分净化。

3）氢气：纯度≥99.99%，充分净化。

4）空气：充分干燥、净化。

5）液化气：C2～C5组分。

3 阀图设计

根据阀图对仪器气路和进样方式进行改造，如图1—4所示。

图1 原取样阀图

图2 原进样阀图

图3 改造后取样阀图

图4 改造后进样阀图

4 改造过程

1）拆除原气相色谱仪中的闪蒸仪及连接的 管线；

2）将高压液相进样针安装在高压液相进样阀的样品出口处，并将高压液相进样阀和高压液相进样针一同插入气相色谱仪的进样口；

3）从六桶阀上取下驱动阀，接好空气气路，并调节驱动阀的切阀角度，以使高压液相进样阀能正常进样；

4）将高压液相进样阀和阀驱动安装在安捷伦专用的高压液相进样阀支架上；

5）在气相色谱上安装PCM，并将气路连接至高压液相进样阀的气体进口，设定好压力和流量；

6）将接有钢瓶快速接头和过滤器的管线连接至高压液相进样阀的样品进口；

7）连接管线从高压液相进样阀的气体出口至阻尼阀，然后连接排空管线；

8）安装完成后见图5。

图5 高压液相进样阀安装

5 仪器设置

1）在气相色谱中设置PCM，使其被仪器识别；

2）设置新安装的PCM的流量，使其达到5.0mL/ min；

3）在安捷伦的EZchrome软件中，添加相关配件并更新方法和保存。

6 参数设置

1）进样口：分流/不分流进样口，温度175℃，压力4.0psi，总流量187.5mL/min，分流模式，分流比40∶1，分流流量180mL/min，载气N2；

2）色谱柱：Agilent 19095P-S23 HP PLOT Al2O3 “S”-60℃-200℃（200℃）30m×530μm×15μm，流量4.5mL/min，压力4.0psi，平均线速度37.36cm/s，滞留时间1.3383min，恒定流量模式，后运行2mL/min；

3）柱箱：初始值60℃，保持时间0min，以15℃/ min升温至170℃，保持4min，总运行时间11.333 min；

4）检测器：氢火焰离子化检测器，加热器温度200℃，空气流量300mL/min，氢气燃气流量30mL/min，尾吹气流量20mL/min，尾吹气N2；

5）事件：0.01min阀1开启，1min阀1关闭；

6）信号：信号源前部信号（FID），频率20Hz/ 0.01min；

7）PCM：PCM C-1 N2，流量50mL/min，恒定流量模式，PCM C-2 N2，压力10psi，恒定压力模式。

7 样品分析

1）打开空气、氮气、氢气阀，调节其气体至合适压力；

2）打开仪器主电源，打开电脑，登录EZchrom软件，调用分析方法并下载至仪器；

3）待仪器各参数达到设定要求；

4）使用带有快速接头的液化气专用钢瓶采集 样品；

5）样品采回后，连接至样品进样管线的快速接头；

6）调节阻尼阀开度至最大，打开液化气专用钢瓶的手阀，使样品均匀地流过高压液相进样阀；

7）一段时间后，关闭阻尼阀，此时，液化气样品充满整改阻尼阀；

8）点击仪器“开始”按钮，样品开始进样分析；

9）待分析完成后，记录分析结果；

10）典型样品色谱图见图6。

图6 典型样品色谱图

8 分析结果比对

分别取三种不同组分浓度的液化气分别在改造前后进行分析，分析比对结果见表1。

表1 改造前后相同样品分析结果比对

9 结果重复性

改造完成后，取单独样品进行多次分析，测试仪器的重复性，分析结果见表2。

表2 相同样品多次分析结果

10 讨论

改造前后各组分的保留时间未发生变化，无需重新定性；液化气分析定量采用的是归一化法，只要能够保证仪器出峰正常，各组分正常分离，进样量不影响分析结果[2]。个别样品中可能带有一定的杂质，需要在进样前加装物理过滤装置，避免堵塞高压液相进样阀。

11 结论

采用高压液相直接进样的方式，因为取消了闪蒸仪的样品处理过程，所以没有闪蒸仪的维护和故障维修过程，也避免了因闪蒸仪造成的样品失真，同时由于减少了大量的液化气气路吹扫，对环境和人比较友好。改造后得到的液化气分析结果重复性好且与改造前分析结果一致，该改造效果较好。