[发明专利]一种有含氧化合物存在的烃类混合气体组成分析仪

说明书

技术领域

本发明为一种气相色谱分析仪，具体地说，是一种用于多元混合气体组成分析的气相色谱仪。

背景技术

在石化领域一些新能源技术和新工艺层出不穷，其中包括以非石油烃制取低碳烯烃的技术，如甲醇转化制烯烃，甲醇转化制丙烯、二甲醚，甲醇转化制丙烯，以二甲醚与液化石油气构成混合燃料的清洁能源技术和F-T合成技术等。这些新技术虽截然不同，但测试其气体产物的全组成却是共同的需求。而此类气体的共性是在混合气态烃中(包括永久性气体和烃类，其中永久性气体主要有：氢气、氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳，烃类一般是C₁～C₆的烷烃和烯烃)含有不同浓度、不同种类的含氧化合物，即低碳数的醇、醚、醛和酮。对于混合气态烃的分析目前已有较为成熟的技术，但混有含氧化合物后则使分析变得十分复杂。

目前，对于复杂体系的气体分析多采用多个分析系统联用的方式，例如利用三套色谱分析系统分别来完成烃类、非烃类、含氧化合物的分析；或者是采用一套炼厂气分析系统和一套含氧化合物分析系统完成。在ASTM CommitteeD2.D中，介绍了一种利用气相色谱法检测C₂～C₅烃类基质中含氧化合物的分析方法。采用双柱、双阀、单检测器或双柱、受控切换开关(Dean’s Switching)、单检测器的方式完成含氧化合物的检测，它可以完成低碳数醇、醚、醛、酮的分析，不能进行除含氧化合物以外组分的检测。

综上所述，现有的分析装置均无法在一台色谱仪上完成这种复杂气样的全组成分析，若需进行一个全组成分析，需要至少两台色谱仪，两次进样。

发明内容

本发明的目的是提供一种有含氧化合物存在的烃类混合气体组成分析仪，该仪器只用一次进样即可完成C₆以下有含氧化合物存在的烃类混合气的组成分析。

本发明的有含氧化合物存在的为烃类混合气体组成分析仪，包括两个相互串联的样品管，其中第一样品管与永久性气体和甲烷检测系统相连，该系统包括依次串联的CO₂切割柱、CO₂分离柱、永久性气体分离柱和热导检测器，其中在CO₂分离柱后设置有与热导检测器相连的第二路管线，第二样品管与烃类和含氧化合物检测系统相连，该系统包括依次串联的分流进样口、极性毛细管柱、烃类分离毛细管柱和第一氢火焰离子化检测器，其中在极性毛细管柱后设置有另外一路与第二氢火焰离子化检测器相连的管线。

本发明通过串联的两个样品管收集待分析的气体样品，再将其分成两路分别对样品中永久性气体组分以及烃类和含氧化合物进行分析，使混合气中的上述组分通过分析仪中设置的多个色谱柱进行有效分离，从而可通过一次进样完成混合气中多种气体的分离，并据此得到混合气中各种组分的含量。

附图说明

图1为本发明分析仪一个优选的结构示意图。

图2为用本发明分析仪分析得到的有含氧化合物存在的混合气体的色谱图。

具体实施方式

本发明将两个样品管串联，从而将混合气的分析分成两路进行，第一路为永久性气体和甲烷检测系统，使用三个填充色谱柱，配置热导检测器，检测混合气体中的永久性气体和甲烷，所述的永久性气体为氢气、氧气、氮气、一氧化碳和二氧化碳，第二路为烃类和含氧化合物检测系统，使用两个串联的毛细管色谱柱，配置两个氢火焰离子化检测器，通过改变切换阀的位置分别检测混合气体中的含氧化合物和烃类化合物。

本发明使用切换阀将管线分路，所述的切换阀只有开、关两种连接状态，可将通过阀的气体分成两路，当切换阀处于一个位置时，流经阀的气体沿一个方向流动，转动阀的位置，气体则沿另一个方向流动，从而可通过改变阀的位置将流入阀的气体分成两路。所述的切换阀有六通切换阀和十通切换阀，六通切换阀将气体分成两路，十通切换阀在将气体分成两路的同时，可再接入另外的气体，对接入该阀的色谱柱进行反吹。

本发明通过一个十通切换阀和第一个六通切换阀串联两个样品管，占用十通阀上的四个接口接入第一样品管，将其进口端与进样管线相连，出口端与第一个六通切换阀的一个接口连接，作为第二样品管的进口端，再将第二样品管的出口端与样品放空管线相连。