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氣相色譜分析在碳酸丙烯酯生產中的應用
氣相色譜分析在碳酸丙烯酯生產中的應用
前言
碳酸丙烯酯的生產是以環氧丙烷和二氧化碳為原料，在催化劑作用下，于反應器內控制一定的溫度和壓力合成粗碳酸丙烯酯液，粗碳酸丙烯酯液經真空蒸餾得到純度大于99.5％產品。為保證環氧丙烷轉化率需要監控粗碳酸丙烯酯液的成分，根據環氧丙烷的含量及時調整反應條件，根據成品質量調整精餾操作。根據物料特性我們確定選用氣相色譜進行中控分析。合成液中有碳酸丙烯酯、水、環氧丙烷、丙二醇、催化劑、溴乙烷、三乙胺等組分，其中溴乙烷、三乙胺為催化劑的分解產物，需將各組分分離開，由于組分較多采用恒溫氣相色譜分析時分離效果較差。我們經實驗采用程序升溫法，優選實驗操作條件，可將組分分離，定量滿足中控和成品檢測要求，測試結果準確度較高。
2、實驗
2.1儀器和試劑
儀器：北京普瑞GC-7800型氣相色譜儀及色譜工作站，電子天平（0.0001g），φ3mmx2m不銹鋼填充柱，5μL微量注射器。
試劑：碳酸丙烯酯、丙二醇、環氧丙烷、溴乙烷、三乙胺均為分析純；氫氣，純度≥99.9％。
2.2實驗方法
2.2.1相對質量校正因子f值的確定
在分析天平上準確稱量一定質量的各基準試劑（到0.0001g）配成混合樣品，用微量進樣器吸取此混合樣1μL，注入氣相色譜儀進行分析，以碳酸丙烯酯為標準物，經色譜工作站處理得各物質的峰面積，計算出各物質的相對校正因子。
2.2.2實驗步驟
采用歸一化法進行各組分定量測定，用微量進樣器吸取待測樣品1μL注入氣相色譜儀中，在選定操作條件下得到色譜圖，經色譜工作站處理，得出樣品溶液中的碳酸丙烯酯、環氧丙烷、溴乙烷、丙二醇、三乙胺、水等組分的含量。
2.3操作條件的選擇
2.3.1升溫的選擇
采用氫氣作載氣，用高分子多孔微球GDX-103作固定相，不銹鋼填充柱分離合成液，利用程序升溫使各組分能夠較好出峰和分離。經實驗采用恒溫氣相色譜分析時，由于合成液的組分較多，柱溫較低時，環氧丙烷和溴乙烷、丙二醇和三乙胺可以分離開，但碳酸丙烯酯出峰時間較長，容易拖尾。如果選擇柱溫較高時，環氧丙烷和溴乙烷、丙二醇和三乙胺根本不能分離，出現相互重疊峰，而選擇程序升溫，可以使環氧丙烷和溴乙烷、丙二醇和三乙胺分離。
2.3.2色譜條件的選擇
首先在200℃通氫氣活化，控制柱溫初始溫度100℃，終止溫度180℃時，升溫速率為30℃／min，載氣流速為48mL／min，汽化室溫度為250℃，檢測器的溫度為230℃，分離效果較好。
3、結束語
該方法操作簡單，色譜柱容易制作，其度滿足生產要求。該方法利用程序升溫，不僅使各組分能夠較好地分離和出峰，同時也節省了分析時間，取得了較滿意的分離效果。由于氣相色譜的進樣口溫度較高，注射器需準確迅速地插入樣品，否則對結果的重復性和精密度有一定影響。
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北京普瑞分析儀器有限公司
：李
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