[发明专利]一种聚甲氧基二甲醚产品体系的分析检测方法

说明书

本发明涉及一种聚甲氧基二甲醚产品体系的分析检测方法，利用气相色谱‑氢火焰离子检测技术，采用内标法，采用通过FID检测器中待测物与内标物相对响应与其分子结构的关系中存在的规律推导得到的相对响应因子，测得产品体系中甲醇及聚甲氧基二甲醚DMM_n的含量。与现有技术相比，本发明无需高纯度的检测用标样，无需在检测样品前校准工作曲线，分析的经济与时间成本低；同时方法所依据的相对响应因子来源于理论计算，不受实验测定的误差影响，分析准确性高，结果可靠。

技术领域

本发明涉及分析检测技术领域，尤其是涉及一种聚甲氧基二甲醚产品体系的分析检测方法。

背景技术

聚甲氧基二甲醚是一种理想的柴油添加剂(通式为CH₃O(CH₂O)_nCH₃，其中n≥1，一般取值小于等于8，下文以DMM_n表示)，具有能提高燃油的十六烷值，促进柴油的燃烧效率，以及有效抑制尾气中NO_x和固体粉尘排放等优点。其中，DMM_3-8的十六烷值均高于78，添加到柴油中性能甚至优于超低硫柴油。据报道，当前我国的柴油表观消费量在1.7亿吨左右，若以15wt.％添加，则每年需要约2500万吨DMM_n，这将带来一个1000～2000亿的产业。与此同时，这也有利于我国石化行业产品的升级改造，有效解决我国生态环境，改善能源结构。

DMM_n产品中DMM_3-8各组分含量，特别是DMM_3-5的含量对其性能有很大影响，因此DMM_n产品体系的定量分析在DMM_n性能研究、产品质控中有举足轻重的作用。目前，DMM_n中各主要组分含量的测定主要采用气相色谱法，虽然色谱的分离能力可以满足DMM_n这一复杂体系，但其定量检测仍依赖于高纯度的DMM_i单组分标样或对照品。而DMM_n各组分的物理化学性质接近，使精馏等常规手段难以解决其各组分间分离提纯的问题，因此目前尚无成熟的DMM_n分离提纯技术以及商品化的标样或对照品。传统的气相色谱定量分析方法中，当对检测结果的精度要求不高或无法获得高纯度的标样或对照品时，经常采用峰面积百分比法，即假设各组分的相对响应因子相等时，可以认为峰面积比等于含量比。但事实上很难找到两种物质的响应因子完全相等，而当某些组分的相对响应因子与其他组分相差比较悬殊，甚至在检测器中没有响应，即相对响应因子等于零时(比如水)，会在检测结果中引入不能容忍的误差。

针对这种情况，辽宁石油化工大学的李玉阁等曾经提出采用有效碳数法来计算相对响应因子。根据氢火焰离子检测器的燃烧机理，有机物在检测器中的响应与其分子结构中的“有效碳数”成正比的理论已经被广泛接受。目前普遍认为，脂肪族碳链中单个碳原子提供的有效碳数为1，与杂原子相连的碳原子提供的有效碳数会减少(减少幅度随杂原子不同而改变，而不同科学家提供的参考值也不尽相同)，因此部分氧化(与氧原子相连)的碳原子提供的有效碳数小于1甚至等于0。李玉阁等认为，醚类氧原子的有效碳数为-1，因此无论n如何改变，DMM_n有效碳数始终为1，DMM_n的相对响应因子与其相对分子量呈反比。然而，大量的验证实验表明，在一元醚中，氧原子的有效碳数贡献确实为-1；但当在分子中引入其他氧原子或第二个、第三个甚至更多醚类氧原子时，将不再遵循这一规律。这也是为何在一些DMM_n产品的分析过程中采用这种算法时，会出现各组分含量之和远远超过100％这一不合常理的现象的原因。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种准确可靠的聚甲氧基二甲醚产品体系的分析检测方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：