[发明专利]利用气相色谱仪分析气相丙烯中痕量砷烷和磷烷含量的方法

说明书

技术领域

本申请涉及丙烯聚合生成聚丙烯树脂的领域，具体而言涉及利用气相色谱议分析气相丙烯中痕量砷烷和磷烷含量的方法。

背景技术

丙烯树脂生产过程中，丙烯原料中砷烷、磷烷的含量达到一定程度会影响丙烯聚合催化剂的活性，与催化剂的钛活性中心反应，从而使催化剂中毒，降低催化剂的活性，进而影响丙烯树脂的产率和质量，因此通常需要将丙烯原料中的砷烷和磷烷含量控制在30ppb以下。传统的分析方法和分析仪器如TCD(热导检测器)气相色谱仪、FID(氢火焰离子检测器)气相色谱仪由于检测灵敏度和检测范围达不到痕量级别不能用于痕量物质的分析。

新型DID气相色谱仪在放电室内的放电电极上施以适当的电压产生放电，获得一束高能紫外光；电极放电将高纯氦气中的He激发至亚稳态He*；亚稳态He*通过狭缝被引入电离室，将样品气中各组分电离，离子被电离室内的极化电极收集，经过放大即得到相应的谱峰。其作用是把色谱柱分离的样品组分，根据其物理或化学的特性，转变为电信号(电压或电流)，经放大后，由记录仪记录成色谱图，检测器能灵敏、快速、准确、连续的反映样品组分的变化，从而达到定性和定量分析的目的。根据实际需要，选用不同的色谱柱可以测定多种气体中多种杂质气体成分，还可以配接毛细管柱，扩大分离效能，检测更多种成分。

鉴于丙烯原料中砷烷、磷烷含量分析用于指导聚丙烯树脂工业化生产的的重要性，我们亟需寻找一种新的方法准确及时的检测丙烯原料中砷烷、磷烷含量以满足工业需求。

发明内容

本发明旨在提供一种测定气相丙烯中痕量砷烷和磷烷含量的方法，以解决现有技术传统的分析方法和分析仪器如TCD、FID气相色谱等难以满足工艺分析要求的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种利用气相色谱仪分析气相丙烯中痕量砷烷和磷烷含量的方法，气相色谱仪的检测器为氦放电离子化检测器，包括以下步骤：1)设置气体纯化器和气相色谱仪的参数，其中，气体纯化器的温度为395℃～405℃，气相色谱仪的柱箱温度为45℃～55℃，检测器温度为55℃～65℃，检测器的极化电压为155V～165V，放电电压为530V～540V，放电电流为6.80A～7.00A；2)取标准气，砷烷或磷烷的含量为Cs，通过气相色谱仪测量标准气中砷烷或磷烷所对应的峰面积As；3)取待测丙烯，制备待测气，通过气相色谱仪测量待测气中砷烷或磷烷所对应的峰面积Ai；以及4)根据公式Ci＝Cs·Ai/As，确定待测气中砷烷或磷烷的含量Ci。

进一步地，气体纯化器和气相色谱仪的参数设置为：气体纯化器的温度为398℃～402℃，气相色谱仪的柱箱温度为48℃～52℃，检测器温度为58℃～62℃，检测器的极化电压为158V～162V，放电电压为533V～535V，放电电流为6.85A～6.90A。

进一步地，上述方法还包括向气相色谱仪中充入载气和驱动气的步骤，载气的压力为100psi，驱动气的压力为0.35Mpa。

进一步地，上述载气和驱动气都为氦气。

进一步地，步骤3)和步骤4)进一步包括：调节标准气或待测丙烯的进样流量为45ml/min～55ml/min；用标准气或待测丙烯吹扫定量管5min～10min；运行气相色谱仪，对标准气或待测丙烯进行测试。

进一步地，步骤3)和步骤4)采用六通阀定量进样，十通阀反吹色谱柱，十通阀反吹预分离色谱柱的反吹时间为6min～8min。

进一步地，标准气体为氦气、砷烷以及磷烷组成的混合气体，砷烷和磷烷在混合气体中的含量为痕量。

进一步地，标准气体中砷烷的含量为10.4ppm、磷烷的含量为11.3ppm。

根据本发明的技术方案，本发明实现了如下的技术效果：利用气相色谱仪结合氦放电离子化检测器能灵敏、快速、准确、连续的反映样品组分的变化，可以同时测量砷烷和磷烷，分析速度快，所需的样品量很少，几百毫升即可以满足测试要求，不需要其他的有毒有害化学试剂，比较安全、卫生，可以及时有效的指导工艺生产。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的实施例中的技术方案进行详细的说明，但如下实施例仅是用以理解本发明，而不能限制本发明，本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。