標題毛細管氣相色譜法測定酸性氣體吸收液中二乙醇

在石油化工生產中，二乙醇胺（DEA）水溶液是一種重要的酸性氣體（CO2、H2S和SO2等）吸收劑。甲基二乙醇胺（MDEA）對H2S有很高的選擇性和較低的能耗，也廣泛應用于天然氣、煉廠氣的脫硫，合成氨變換氣脫除二氧化碳等過程，是當今能耗最低的脫碳方法。但MDEA水溶液在處理CO2/H2S（摩爾比）〉10或有機硫含量較高的氣體時效果不甚理想。
　　80年代后期以來，以DEA和MDEA組合的混合胺法頗受重視，其意圖是一箭雙雕，既有良好的節能效果，又能保證較好的凈化度。建立一種準確、快速、簡便測定混合胺溶液中DEA和MDEA的方法，對指導工藝優化運行，具有非常重要的意義。
　　氣相色譜法對胺類的測定一般需經衍生，操作繁瑣、耗時。對DEA含量的測定，文獻介紹有氣相色譜法及酸堿中和容量法，其中美國軍用標準MIL-E-50011B-82和日本觸媒株株式會社標準均采用氣相色譜法，所用擔體均為荷蘭產的TENEX，價格昂貴（500余元/10克）。我國專業標準中采用中和滴定法測定DEA含量，不僅要使用范氏氨基酸氮測定器，而且堿性雜質干擾嚴重。對MDEA含量的測定，尚未制定國家標準，ChakmaA等使用TENEX填充柱分析MDEA水溶液中降解物。毛細管氣相色譜法具有分離效能高、分析速度快等特點，采用毛細管氣相色譜法同時直接分析混合胺溶液中DEA和MDEA，迄今為止未見報道。本文使用DB-WAX毛細管柱，氫火焰檢測器，三乙二醇作內標，測定酸性氣體吸收液中DEA、MDEA。方法簡單、快速，結果滿意。
　　1 實驗部分
　　1.1 儀器與試劑
　　氣相色譜儀（北京京科瑞達科技有限公司sp6980），FID檢測器，配有積分儀及自動進樣器。色譜柱： 30m×0.53mm×1.0?m毛細管柱。二乙醇胺（DEA），甲基二乙醇胺（MDEA），三乙二醇（TEG）均為分析純。水為二次蒸餾水。
　　1.2 操作條件
　　氣相色譜儀條件：進樣口溫度350℃，檢測器溫度350℃，柱頭壓30kPa；載氣為N2；尾吹氣50kPa；尾吹氣為N2；燃氣H260kPa；空氣80kPa；進樣量0.2?L，分流比1：10；柱溫220℃（恒溫）。
　　2 結果與討論
　　2.1定量方法的選擇
　　DEA、MDEA粘度較大，使用過程它們還會發生一系列副反應，生成一系列復雜的降解物，使溶液粘度進一步增加。樣品粘度大會導致進樣重復性差，這使得外標法定量誤差較大；降解物沸點較高，不出峰或出峰時間長，因此也不能采用通常的面積歸一化法進行定量。使用三乙二醇作內標進行定量則克服了上述缺點,且使用水作溶劑，節省費用。
　　2.2色譜柱的選擇
　　選用TENEX TA（6ft×2mm）玻璃填充柱分析混合胺溶液中MDEA與DEA，二者出峰時間很接近，無法完全分離，這與ChakmaA等結論相同。此外我們還選用AT-1（60m×0.32mm），HP-5（30m×0.32mm），TC-1701（25m×0.53mm）等毛細管柱進行了分析，分離效果都不好，這幾種柱均不能將MDEA與DEA完全分開。MDEA與DEA在DB-WAX柱上分離良好。
　　普通聚乙二醇類固定相對水十分敏感，鍵合交聯的固定相其熱穩定性與溶劑穩定性較高；在酸性表面的色譜柱上分析堿性化合物會出現拖尾甚至完全吸附的現象。因此選擇毛細管柱分析混合胺溶液時還應考慮其固定相是否鍵合和交聯，石英硅膠內表面減活（化學修飾）的方法等等。此外色譜系統還需用標準樣定期校正，定期調節分析條件，以減少吸附解吸現象的發生。
　　2.3標準溶液的配制
　　選用TEG作內標物，在25mL比色管中分別加入一定質量的MDEA、DEA、TEG，并用水稀釋至25mL刻度附近，用差減法分別準確稱出MDEA、DEA、TEG和水的質量，配成一系列濃度的MDEA、DEA標準溶液。
　　2.4校正因子測定
　　對配制好的標準樣品分別進樣分析，得出的結果見表2。由表2可知MDEA濃度為7.94%~25.57%時其校正因子為0.728；DEA濃度為1.18%~2.94%之間時，其校正因子為1.321。
　　2.5樣品的測定
　　稱取1.3g左右TEG和適量待測樣品于25mL比色管中，然后用水稀釋至刻度附近,搖勻。注意保證該溶液中MDEA濃度與DEA濃度在表1濃度范圍內。在色譜工作條件下進樣分析，分析完畢后，積分儀直接給出定量結果。