Способ газохроматографического анализа смесей парафиновых,ароматических и олефиновых углеводородов Советский патент 1985 года по МПК G01N30/48 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к газохррматографическому анализу смесей, содержащих парафиновые, ароматические и олефиновые углеводороды. Известен способ газохроматографи ческого анализа смесей парафиновых, ароматических и олефиновых углеводо дов пзгтем пропускания анализируемой пробы в потоке газа-носителя через хроматографическую колонку, заполненную макропористым полимерным сорбентом lj . Недостатком данного способа является малая селективность разделения олефиновых и ароматических углеводородов, что не дает возможности определения примесей ароматических соединений в олефиновых угле водородах. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ газохроматографического анализа смесей парафиновых, ароматических и олефиновых углеводородов.Путем пропускания анализируемой :мсси в потоке газа-носителя через хроматографическую колонку, заполненную макропористым сульфокатионитом .на основе сополимера стирола и дивинилбензояа, переведенню 1 в 12 . Недостатком данного способа яв-. яяется относительно невысокая селективность разделения олефиновыхи аро матических углеводородов (факторы селектинйости для ряда соединений изменяются в интервале 0,132,71). Цель изобретения - повышение селективности разделения ароматических и оле4 новых углеводородов. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу газохроматографического анализа смесей парафи новых, ароматических и олефиновых углеводородов путем пропускания анализируемой смеси в потоке газа-яосителя через хроматографическую колонку, заполненную макропористым сульфо катионитом на основе сополимера стирола и дивинилбензола в ионной форме в качестве сульфокатионита использую сульфокатионит в Си -форме. Анализ смесей парафиновых, ароматических и олефиновых углеводородов осуществляют следующим образом. Макропористым сульфокатионитом на основе сополимера стирола и дивинилбензола, переведенным в Си -форму имеющим размер частиц 0,35-0,45 мм, заполняют хроматографическую колонку длиной 15-65 см, диаметром 3 мм, изготовленную из нержавеющей стали или стекла. Колонку устанавливают в термостат хроматографа и кондиционируют в потоке газа-носителя (гелия). После кондиционирования колонку переводят в рабочий режим, отвечающий следующим параметрам: температура колонки 125-173с, температура испарителя 125-175 С, расход газа-носителя (гелия) 25-60 см/мин, детектор-катарометр (ток моста 150 мА), объем дозы 0,3-0,5 мкл. Пример 1. Разделение воздуха, циклогексана, бензола, циклогексена, проводят на газрвом хроматографе ЛХМ-8МД с детектором по теплопроводности на колонке длиной 0,4 м, диаметром 3 мм, заполненной макропорис тым сульфокатионитом в Си -форме, при температуре колонки и испарителя , расходе газа-носителя (гелия) 30 . Хроматограмма представлена на фиг. 1. Из фиг. 1 видно, что предлагаемый способ обеспечивает достижение следующей последовательности элюирования компонентов: 1 - воздух, 2 - циклогексан, 3 - бензол, 4 - циклогексен, и существенно большее удерживание циклогексена по сравнению с бензолом, т.е. обеспечивает более высокую селективность к непредельному циклическому углеводороду по сравнению с ароматическим, чем прототип. П р и м е р 2. Разделение смеси, содержащей воздух, н-гептан, толуол, гептен, проводят на газовом хроматографе ЛХМ-8МД с детектором по теплопроводности на колонке длиной 0,65 м, диаметром 3 мм, заполненной макропористым сульфокатионитом в Си -форме, при температуре испарителя и колонки 150 С и расходе газа-носителя(гелия) 30 . Хроматограмма Представлена на фиг. 2. Из фиг. 2 видно, что предлагаемый способ обеспечивает следующую последовательность элюирования компонентов смеси: 1 - воздух, 2 н-гептан, 3 - толуол, 4 - гептен, а также высокую селективность разд

ления ароматического и непредельного углеводородов.

Пример 3. Разделение смеси, содержащей н-углеводороды Сj, гептен, толуол, влажный воздух, осуществляют на хроматографе, снабженном колонкой, заполненной сорбентом в Си -форме, длина которой 0,65 м, внутренний диаметр 3 мм. Размер частиц сорбента О,35-0,А5 мм, температура колонки 150 С, расход газа-носителя (гелия) 25 , температура испарителя , ток моста детектора 150 мА. Хроматограмма представлена на фиг. 3. Последовауельность элюирования: 1 - воздух, 2 - н-гексан, 3 - н-гептан, 4 - н-октан, 5 - толуол, 6 - гептен, 7 - вода.

П р и м е р 4. Проводят разделение олефинов, отличающихся числом, положением двойных связей в молекула .и геометрической структурой, при температуре колонки и испарителя 150 С, расходе газа-носителя , 60 см/мин. Относительные времена удерживания соединений представлены в табл. 1.

Таблица 1

I11Д5287«

туре определяют параметры ких углеводородов. Результаты прёдудеряивания олефиновых и ароматичес- ставлены в табл. 3.

Т -а б л и ц а,...3

СПОСОВ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА СМЕСЕЙ ПАРАФИНОВЫХ АРОМАТИЧЕСКИХ И ОЛЕФИНОВНХ УГЛЕВОДОРОДОВ путем пропускания анализируе- ; мой смеси в потоке газа-носителя через хроматографическую колонку, заполненнзпо макропористым сульфокатионитом на основе сополимера стирола и дивинилбензола в ионной : форме, отличающийсятем, что, с целью повышения с елек- тивности разделения ароматических и олефиновых углеводородов, в качестве сульфокатионита используют сульфокатионит в Си -форме. 4k СП to OD дТ T-MW i 0Utl

2.71 2,51 0,86 0,79 0,35 л л 0,32 0,23 0,21 0,14 0,13

Толуол

Октен Этилбензол Таким образом, предлагаемый спо-j соб разделения смеси хфедельных, ароматических и непредельных углевод ородов обеспечивает значительно

4,76 5,00 2,18 2,30 0,98 1,03 0,84 0,88 0,60 0,63 3,71 2,80 более высокую селективность разделения олефиновых и ароматических угле водородов наблюдается существенно большее удерживание олефиновых углеводородов по сравнению с ароматическими углеводородами, имеющими то же число атомов углер ода в молекуле, и по сравнению с ароматическими угле водородами с большим числом атомов углерода в молекуле, чем в рассматриваемых олефиновых углеводородах. Это свидетельствует о более высокой селективности разделения олефиновых и ароматических углеводородов в предлагаемом способе (в 2-4 раза пре вьшает селективность разделения SToi системы, достигае5 ой в прототипе). Высокая селективность предлагаемого способа к разделению парафиновых, 878 олефиновых и ароматических углеводородов дает возможность использовать для разделения смесей колонки небольшой длины. Кроме -того, больная разница в удерживании парафиновых и олефиновых углеводородов, аромати.ческих и олефиновых углеводороде обео печивает возможность концентрирования микропримесей олефиновых, аро матических и парафиновых углев одоро дов из воздуха . Сорбент , используемый в предлагаемом способе , позволяет работать в шнроком диапазоие температур (от 20 до 200 С).

-т-тIV i

о i г 3 S

Фиг. 2