利用气相色谱仪分析气相丙烯中痕量砷烷和磷烷含量的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用气相色谱仪分析气相丙烯中痕量砷烷和磷烷含量的方法，气相色谱仪的检测器为氦放电离子化检测器，该方法包括以下步骤：1)设置气体纯化器和气相色谱仪的参数，2)制备标准气，砷烷或磷烷的含量为Cs，通过气相色谱仪测量标准气中砷烷或磷烷所对应的峰面积As；3)取待测丙烯，制备待测气，通过气相色谱仪测量待测气中砷烷或磷烷所对应的峰面积Ai；以及4)根据公式Ci＝Cs·Ai/As，确定待测气中砷烷或磷烷的含量Ci。利用气相色谱仪结合氦放电离子化检测器能灵敏、快速、准确、连续的反映样品组分的变化，可以同时测量砷烷和磷烷，所需样品量少，不需要其他的有毒有害化学试剂，安全、卫生，可以及时有效的指导工艺生产。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及丙烯聚合生成聚丙烯树脂的领域，具体而言涉及利用气相色谱议分析气相丙烯中痕量砷烷和磷烷含量的方法。
技术介绍
丙烯树脂生产过程中，丙烯原料中砷烷、磷烷的含量达到一定程度会影响丙烯聚合催化剂的活性，与催化剂的钛活性中心反应，从而使催化剂中毒，降低催化剂的活性， 进而影响丙烯树脂的产率和质量，因此通常需要将丙烯原料中的砷烷和磷烷含量控制在 30ppb以下。传统的分析方法和分析仪器如TCD (热导检测器)气相色谱仪、FID (氢火焰离子检测器)气相色谱仪由于检测灵敏度和检测范围达不到痕量级别不能用于痕量物质的分析。新型DID气相色谱仪在放电室内的放电电极上施以适当的电压产生放电，获得一束高能紫外光；电极放电将高纯氦气中的He激发至亚稳态He* ;亚稳态He*通过狭缝被引入电离室，将样品气中各组分电离，离子被电离室内的极化电极收集，经过放大即得到相应的谱峰。其作用是把色谱柱分离的样品组分，根据其物理或化学的特性，转变为电信号(电压或电流)，经放大后，由记录仪记录成色谱图，检测器能灵敏、快速、准确、连续的反映样品组分的变化，从而达到定性和定量分析的目的。根据实际需要，选用不同的色谱柱可以测定多种气体中多种杂质气体成分，还可以配接毛细管柱，扩大分离效能，检测更多种成分。鉴于丙烯原料中砷烷、磷烷含量分析用于指导聚丙烯树脂工业化生产的的重要性，我们亟需寻找一种新的方法准确及时的检测丙烯原料中砷烷、磷烷含量以满足工业需求。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种测定气相丙烯中痕量砷烷和磷烷含量的方法，以解决现有技术传统的分析方法和分析仪器如TCD、FID气相色谱等难以满足工艺分析要求的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种，气相色谱仪的检测器为氦放电离子化检测器，包括以下步骤1)设置气体纯化器和气相色谱仪的参数，其中，气体纯化器的温度为395°C 4050C，气相色谱仪的柱箱温度为45°C 55°C，检测器温度为55°C 65°C，检测器的极化电压为155V 165V，放电电压为530V 540V，放电电流为6. 80A 7. OOA ；2)取标准气，砷烷或磷烷的含量为Cs，通过气相色谱仪测量标准气中砷烷或磷烷所对应的峰面积As ；3)取待测丙烯，制备待测气，通过气相色谱仪测量待测气中砷烷或磷烷所对应的峰面积Ai ；以及4)根据公式Ci = Cs · Ai/As，确定待测气中砷烷或磷烷的含量Ci。进一步地，气体纯化器和气相色谱仪的参数设置为气体纯化器的温度为 398°C 402°C，气相色谱仪的柱箱温度为48°C 52°C，检测器温度为58°C 62°C，检测器的极化电压为158V 162V，放电电压为533V 535V，放电电流为6. 85A 6. 90A。进一步地，上述方法还包括向气相色谱仪中充入载气和驱动气的步骤，载气的压力为IOOpsi，驱动气的压力为O. 35Mpa。进一步地,上述载气和驱动气都为氦气。进一步地，步骤3)和步骤4)进一步包括调节标准气或待测丙烯的进样流量为 45ml/min 55ml/min ;用标准气或待测丙烯吹扫定量管5min IOmin ;运行气相色谱仪, 对标准气或待测丙烯进行测试。进一步地，步骤3)和步骤4)采用六通阀定量进样，十通阀反吹色谱柱，十通阀反吹预分离色谱柱的反吹时间为6min 8min。进一步地，标准气体为氦气、砷烷以及磷烷组成的混合气体，砷烷和磷烷在混合气体中的含量为痕量。进一步地,标准气体中砷烧的含量为10. 4ppm、磷烧的含量为11. 3ppm。根据本专利技术的技术方案，本专利技术实现了如下的技术效果利用气相色谱仪结合氦放电离子化检测器能灵敏、快速、准确、连续的反映样品组分的变化，可以同时测量砷烷和磷烷，分析速度快，所需的样品量很少，几百毫升即可以满足测试要求，不需要其他的有毒有害化学试剂，比较安全、卫生，可以及时有效的指导工艺生产。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的实施例中的技术方案进行详细的说明，但如下实施例仅是用以理解本专利技术，而不能限制本专利技术，本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。在本专利技术的一种典型的实施方式中，提供了一种，气相色谱仪的检测器为氦放电离子化检测器，包括以下步骤1)设置气体纯化器和气相色谱仪的参数，其中，气体纯化器的温度为395°C 405°C， 气相色谱仪的柱箱温度为45°C 55°C，检测器温度为55°C 65°C，检测器的极化电压为 155V 165V，放电电压为530V 540V，放电电流为6. 80A 7. OOA ；2)取标准气，砷烷或磷烷的含量为Cs，通过气相色谱仪测量标准气中砷烷或磷烷所对应的峰面积As ；3)取待测丙烯，制备待测气，通过气相色谱仪测量待测气中砷烷或磷烷所对应的峰面积Ai ;以及4)根据公式Ci = Cs · Ai/As，确定待测气中砷烷或磷烷的含量Ci。氦放电离子化检测器(DID检测器)在一般条件下，其检测限可达到5 IOppb (即 5 X Kr9 IOX Kr9)，其线性为10_6，相比较TCD线性10'FID线性1(Γ5 1(T6，DID检测器的线性得到了很大的改善，而在实验室条件下，其检测限甚至可以达到1Χ10Λ本专利技术利用气相色谱仪结合氦放电离子化检测器能灵敏、快速、准确、连续的反映样品组分的变化，可以同时测量砷烷和磷烷，分析速度快，所需的样品量很少，几百毫升即可以满足测试要求，不需要其他的有毒有害化学试剂，比较安全、卫生，可以及时有效的指导工艺生产。利用气相色谱仪进行测试时，气体纯化器的温度和气相色谱仪的柱箱温度、检测器温度、检测器极化电压、检测器放电电压以及检测器放电电流等参数对测试结果和仪器本身的性能有很大影响，在测试之前设定好上述参数以保证测试时仪器工作条件的稳定和结果的准确可靠。本专利技术采用的载气压力为lOOpsi，驱动气压力为O. 35Mpa，用氦气做载气和驱动气使待检测样品与气相色谱仪所用载气一致，因此没有背景气的干扰，整体检测的灵敏度较高。载气压力直接决定载气流速，而载气流速是决定色谱分离效果的重要影响因素之一， 流速高色谱峰狭窄反之则宽，但过高或过低对分离都会产生不利影响，因此要求载气流速在一定范围内保持平稳，当载气压力为IOOpsi时，载气的流量稳定，使得仪器的稳定性较好，测量结果准确；当驱动气的压力为O. 35Mpa时，既可以满足阀驱动时所需要的压力的要求，又可以很好的保护阀箱和驱动阀，保护仪器，延长其使用寿命。本专利技术中，气体纯化器和气相色谱仪的参数优选为气体纯化器的温度为 398°C 402°C，气相色谱仪的柱箱温度为48°C 52°C，检测器温度为58°C 62°C，检测器的极化电压为158V 162V，放电电压为533V 535V，放电电流为6. 85A 6. 90A。以柱箱温度为例，提高柱箱温度可缩短分析时间，降低柱箱温度可使色谱柱的选择性增大，有利于组分分离和色谱柱稳定性提高，也可以延长色谱柱的使用寿命，因此综合考虑气相色谱仪的分离效能和分析速度，柱箱温度一般设置在48°C 52°C之间。检测器的各项参数也是在综合考虑了检测器的最佳工作条件和分析效率选择的。本专利技术的步骤3)和步骤4)采用六通阀定量进样，十通阀反吹色谱柱，十本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉辉，何马睿，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，中国神华煤制油化工有限公司，中国神华煤制油化工有限公司包头煤化工分公司，
类型：发明
国别省市：