使用带微板流路控制的气相色谱分析异戊二烯中微量杂质

(1.中国石油独山子石化公司研究院测试中心，独山子 833699；2.新疆独山子石化公司乙烯厂中心化验室，独山子 833699)

本实验中异戊二烯即2-甲基-1,3-丁二烯，是由乙烯裂解装置裂解后的碳五组分，经精馏、溶剂抽提后得到。原料中碳五杂质较多。此物料是作为生产异戊二烯橡胶用的聚合级原料，对杂质含量要求很低(<3mg/kg)，因此异戊二烯中微量杂质含量是关键指标，必须能够准确快速的定量。异戊二烯含有的主要微量杂质有2-丁炔、环戊二烯、反-1,3-戊二烯、顺-1,3-戊二烯、2-甲基-1-烯-3-丁炔(异戊烯炔)和1-戊炔。若采用单一色谱柱，即便是低温色谱，初温17℃也无法将所有杂质组分与干扰组分分离，无法进行定量。国内一般采用不同极性填充柱，使用六通阀多次进样，每次进样采用不同的切阀时间来得到某种或某几种组分的分离，分析时间长，死体积大，某些杂质组分分离效果差，保留时间不稳定等缺点。本实验采用带有带微板流路控制系统(Deans Switch)的色谱仪一次进样，无死体积的多次分段切割，具有分离度好、分析时间短、保留时间稳定性好的特点，能够准确定量异戊二烯中的微量杂质。因Deans Switch气相色谱仪的色谱柱的确定和安装，以及切割时间的确定是建立此分析的关键难点，本文重点讨论这两个方面。

1 实验部分

1.1 仪器

气相色谱仪：Agilent 7890B，带Deans Switch系统、S/SL进样口、双氢火焰检测器；

数据处理系统：Agilent GC chemstation C.01.05。

1.2 材料及试剂

试剂：异戊二烯、3-甲基-1-丁烯、异戊烷、1,4-戊二烯、2-丁炔、1-戊烯、2-甲基-1-烯-3-丁炔(异戊烯炔)、2-甲基-1-丁烯、 正戊烷、苯、反-2-戊烯、顺-2-戊烯、2-甲基-2-丁烯、反-1,3-戊二烯、顺-1,3-戊二烯、环戊烯、环戊烷、1,3-戊二烯。纯度要求色谱级，用来配制与样品接近浓度的标准样品(或直接购买标准混合样品，在配制以异戊二烯为底的混合样品时，标样中要配有阻聚剂)。

试剂：环戊二烯。环戊二烯常温即自聚，须使用双环戊二烯加热分解制得，保存在-10℃以下，标样要现用现配。

氢气：高纯气体，纯度大于99.99%；进仪器前必须进行脱氧和脱烃处理。

氮气：高纯气体，纯度大于99.99%；进仪器前必须进行脱氧和脱烃处理。

空气：进仪器前必须进行脱水、脱烃处理。

1.3 色谱操作条件(表1)

表1 典型色谱操作条件

续表1

1.4 确定色谱柱

(1) 选择聚甲基硅氧烷毛细柱(50m*0.32mm*0.52μm)作为预柱，按沸点对样品进行预分离。

(2) 选择Al2O3，Na2SO4改性毛细柱(50m*0.32mm*8μm)作为分析柱，对主要是二烯烃或炔烃的微量杂质有较强吸附，能够将与其沸点接近的其他单烯烃和烷烃分离。

(3) 确定阻尼柱的规格。

图1为 Deans Switch阀路图，首……