ключевое слово

Бензин; Добавки; Анилин; Газовая хроматография;

1. Введение Из-за ограничений отечественной нефтяной энергетики и технологий переработки нефтепродукты, производимые обычными нефтеперерабатывающими заводами на рынке, находятся в дефиците, что приводит к наводнению рынка большим количеством смешанных нефтепродуктов. Обычный смешанный бензин в основном смешивается со смешанной ароматической нафтой (легкой нефтью) в качестве сырья. Однако на фоне высоких цен на сырье и максимизации прибыли соединения анилина часто используются в качестве нетрадиционных присадок к бензинам. Чтобы показатель качества бензина с такими присадками соответствовал национальному стандарту автомобильных бензинов, например, добавление 1% (массовая доля) N-метиланилина позволяет повысить октановое число на 2-4 единицы [1]. Однако анилиновые добавки несут потенциальную опасность для мобильности и безопасности транспортных средств, а N-метиланилины являются азотсодержащими соединениями, что приведет к увеличению содержания оксидов азота в выхлопах автомобилей, оказывая вредное воздействие на атмосферную среду и здоровье человека. . К основным компонентам анилиновых присадок относятся анилин, N-метиланилин, о-метиланилин, п-метиланилин, м-метиланилин и N,n-диметиланилин. В настоящее время к широко известным методам обнаружения соединений метиланилина относятся спектрофотометрия нафталин-диэтиламина, газовая хроматография-азотная хемилюминесцентная детекция, высокоэффективная жидкостная хроматография и др. [2-4]. Традиционная спектрофотометрия диэтиламина нафталина мешает результату определения из-за возникновения побочной реакции, а метод ВЭЖХ неизбежно подвержен влиянию матрицы бензина.

Газохроматографно-азотный хемилюминесцентный метод детектирования требует изготовления дорогостоящего хемилюминесцентного детектора азота, способного селективно обнаруживать азот. Недавно разработанный (еще не опубликованный) национальный стандарт «Газовая хроматография для определения оксисоединений и соединений анилина в бензине» также описывает метод анализа с использованием включения Динса на двух колонках противоположной полярности с использованием обычного и относительно недорогого детектора пламени ионов водорода. Компания ThermoFisher Scientific опубликовала прикладной документ по этому методу (примечания по применению C GC-50). В качестве упрощения в этой статье представлен более быстрый метод одной колонки, основанный на местном стандарте DB37/T-2650, выпущенном провинцией Шаньдун в 2015 году [5]. Результаты показывают, что этот метод прост в использовании, имеет хорошую повторяемость и высокую точность. В то же время метод был оптимизирован для решения проблемы влияния количественного определения анилина на состав матрицы бензина.

2. Обзор принципа метода. На колонке с полярным полиэтиленгликолем (ПЭГ) анилиновые соединения автомобильного бензина отделялись от бензиновой матрицы, а в качестве внутреннего стандарта использовался ацетофенон. Содержание анилина, N-метиланилина, о-метиланилина, п-метиланилина, м-толуидина и N,n-диметиланилина в автомобильном бензине определяли с помощью газового хроматографа, оснащенного пламенно-ионизационным детектором (ПИД), концентрацию каждого компонента определяли. рассчитывается по внутреннему стандарту.

3. Инструменты

3.1 Газовый хроматограф Trace 1300E с шунтирующим/нешунтирующим входом,

Автоматический пробоотборник AS1310, пламенно-ионизационный детектор (FID);

3.2 Программное обеспечение Хамелеон

3.3 Микрошприц: емкость 10 мкл.

4. Реагенты и материалы.

4.1 Колонка: Полярная колонка, TG-Wax, длина колонки 60 м,

Внутренний диаметр 0,25 мм, толщина пленки жидкости 0,25 мкм.

4.2 Если не указано иное, реагенты, используемые в данном методе, являются аналитически чистыми и разрешены к использованию.

Используйте другие реагенты более высокой чистоты.

Реагенты, используемые для качественных и количественных целей, в том числе анилин (Ca #62-53-3), N-

Метиланилин (CAS#100-61-8), о-метиланилин (CAS#95-53-4),

П-метиланилин (CAS № 106-49-0), м-метиланилин (CAS № 188-44-)

1) и N,n-диметиланилин (CAS#121-69-7), внутренний стандарт – фенилен.

Кетон (CASA № 96-86-2).

5. Экспериментальные методы

5.1 Установление стандартной кривой

5.1.1 Приготовление стандартного раствора: Все стандартные вещества изооктановые (хроматографически чистые).

Разбавление соответственно настроено с шестью анилиновыми веществами в 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%,

Для стандартных образцов с уровнями 1,5% и 2% см. подробную информацию о концентрации в Таблице 1.

Таблица 1. Таблица концентрации стандартных образцов

5.1.2Стандартные образцы анализировали методом ГХ в таблице 2.

Таблица 2. Метод ГХ

5.1.3 Качественный: Компоненты являются качественными в зависимости от времени удерживания каждого компонента, а хроматограмма стандартного образца типичного типа (уровень концентрации 0,1%) показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Хроматограмма типичного стандартного образца

5.1.4. Создайте стандартную кривую. Отредактируйте метод калибровки в методе обработки данных в программном обеспечении Chameleon, тип калибровки — линейный (не принудительный к началу координат), тип оценки — площадь пика, а внутренний стандарт — переменный. Уравнение стандартной кривой и коэффициент линейной корреляции каждого компонента показаны в таблице 3, а стандартная кривая каждого компонента показана на рисунке 2-7.

Таблица 3. Данные калибровочной кривой

5.1.5. Расчет результата: Рассчитывали отношение площади пика каждого компонента к площади пика ацетофенона. Массовая объемная доля каждого компонента, соответствующая соотношению, считывается с соответствующей корректирующей кривой, и результат имеет точность до 0,01%.

6. Результаты и обсуждение

6.1 Стандартная кривая: Стандартная кривая определяется 6 стандартными продуктами, диапазон объемной концентрации составляет от 0,01% до 2,0%, а коэффициент линейной корреляции R2 превышает 0,999 соответственно (подробности см. в Таблице 3).。

6.2 Проверка и оптимизация метода. По сравнению с методом переключения Динса метод одной колонки, представленный в этой статье, имеет преимущества низкой стоимости, простоты эксплуатации и высокой воспроизводимости. Однако некоторые компоненты матрицы бензина могут влиять на соединения анилина.

Например, по методу, описанному в данной статье, при тестировании холостого образца бензиновой матрицы обнаружено, что после сравнения с хроматограммой эталонного образца имеется пик примерно на 0,04 мин (ширина пика равна 0,07мин) от анилинового компонента стандартного продукта, мешающего анализу анилина. (см. рисунок 2)

3

ИНЖИР. 2. Сравнение спектров стандартного раствора анилина и спектров пустой матрицы бензина.

Чтобы подтвердить, что это вещество не является анилином, и исключить помехи количественному определению анилина. Метод в данной статье оптимизирован, а процесс повышения температуры программы

Описание DB37/T-2650 5℃/мин изменено на 4℃/мин. Данным методом анализировали образцы бензиновой матрицы с добавленными стандартными образцами. Как можно видеть из фиг. 3,

Оптимизированный метод позволяет отделить этот компонент от анилина в матрице бензина и дополнительно доказывает, что пробу масла можно получить методом DB37/T-2650.

Пик при 21,905 мин не принадлежал анилину. Интерференционная группа была определена как нафталин с помощью качественной масс-спектрометрии и стандартного сравнения.

ИНЖИР. 3. Сравнение спектров проб нефти, проб анилина и матрицы бензина (оптимизированный метод)

6.2 Эксперимент по скорости извлечения и точности: Эксперимент по стандартной скорости извлечения проводился с пустой матрицей бензина, а стандартная степень извлечения проводилась с уровнем добавления 100 частей на миллион (n=5). Результаты показаны в таблице 4.

Таблица 4. Результаты испытаний на скорость восстановления и повторяемость

7.заключение

Этот эксперимент относится к местному стандарту DB37/T-2650 провинции Шаньдун и использует детектор FID для обнаружения соединений анилина в бензине. Метод прост, а результат надежен. Хотя в реальном анализе можно использовать помехи, влияния нафталина в некоторых бензиновых субстратах на анализ анилина можно избежать путем оптимизации условий.

Ссылки:

［1］Чжун Шаофан, Вэнь Хуан и др. Определение присадок метиланилина в автомобильном бензине методом газовой хроматографии [J]. Лаборатория Спектр, 2012, Том 29, Выпуск 6, 3564-3567.

［2］Чжан Маолинь, Л.И. Баодин, ЧЖАН Юфа. Исследование по определению N-метиланилина спектрофотометрическим методом [J]. Журнал Зернового университета Чжэнчжоу, 2000, 21(2): 86-88.

［3］Лю Баоминь, Лю Минхун, Сюй Хун и др. Исследование по одновременному определению анилина, N-метиланилина и N,N-диметиланилина в воздухе методом высокоэффективной жидкостной хроматографии [J]. Китайский журнал инспекции здравоохранения, 2009, 19(8): 1804-1807.

［4］Ян Юнтан, У Мин-цин, Ван Чжэн. Распределение азотсодержащих соединений в каталитическом бензине методом газовой хроматографии - хемилюминесцентное обнаружение азота [J]. Хроматография,2010, 28(4): 336 — 340.

DB37/T-2650, Определение соединений анилина в автомобильном бензине методом газовой хроматографии.