[发明专利]甲醇氨氧化产物气相色谱在线分析方法

说明书

技术领域

本发明属于甲醇氨氧化合成氢氰酸的气体产物检测领域，具体为一种甲醇氨氧化产物气相色谱在线分析方法。

背景技术

氢氰酸(HCN)是无色液体，剧毒，能与水互溶，沸点26℃，凝固点-14℃，比重0.6878(20/4℃)。氢氰酸是一种化学性质非常活泼的物质，可与烯烃、炔烃、芳烃、铵盐、有机醇酸、卤族化合物等发生氢氰化、加成、亲电取代、氢化和卤化等反应，制备得到精细化工产品，广泛用于农药、医药、染料、添加剂、日化、冶金、化工新材料和农业高效复合肥等领域。氢氰酸下游产品数千种，发展潜力巨大。甲醇氨氧化制氢氰酸工艺是上世纪80年代初，由日本旭化成公司开发研究出的，研究人员提出采用钨、钼的催化剂进行甲醇氨氧化反应制成氢氰酸，此后世界各国纷纷开展此项科研工作。因甲醇原料充足，价格便宜，安全方面也具有优势，逐步成为重点研究的生产工艺。

甲醇氨氧化合成氢氰酸的气体产物组分复杂，既有CO、O₂、CO₂、N₂、NH₃等永久性气体，又有甲醇(MeOH)、氢氰酸(HCN)等有机物。由于高浓度的氢氰酸在含水，碱性的环境中极易发生聚合，直接采用气相色谱分析会堵塞色谱管路和阀芯。因此，一般将气体产物通过高浓度氢氧化钠溶液吸收，然后用滴定法进行离线分析。这种分析方法不仅耗时，而且很难对气相反应产物的组成给予准确的分析结果，而且冷凝的液相产物的组成分析结果是某一时段的反应产物的平均值，不能提供瞬时的产物分析结果，也不能一次完成产物的全组分分析。

发明内容

本发明目的是提供一种甲醇氨氧化产物气相色谱在线分析方法，通过改进色谱进样系统，采用三阀四柱色谱分析系统，对甲醇氨氧化制氢氰酸反应的气相产物进行在线分析，一次给出分析结果，能够实现快速准确在线分析。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种甲醇氨氧化产物气相色谱在线分析方法，包括如下步骤：

(1)、建立分析系统

十通吹扫阀V1的接口1和接口8之间连接定量环L1、其接口2和接口6之间连接预分离柱PC-1、其接口3连接阻尼管CC-1、其接口4通过缓冲柱DC-1连接氢气自动压力控制器APC-1、其接口5和六通吹扫阀V2的接口1之间连接填充柱MC-1、其接口7连接氢气自动压力控制器APC-1、其接口9和六通吹扫阀V3的接口6连通、其接口10作为样品进口。

六通吹扫阀V2的接口2和接口3之间连接分子筛柱MC-2、其接口3连接热导检测器TCD1的L口、其接口5和接口6之间连接阻尼管CC-2。

六通吹扫阀V2的接口1和接口4之间连接定量环L2、其接口2连接氢气自动压力控制器APC-3、其接口3通过填充柱MC-3连接热导检测器TCD2的L口、其接口5作为样品出口。

热导检测器TCD1和热导检测器TCD2的R口分别通过阻尼管CC-3和阻尼管CC-4连接氢气自动压力控制器APC-2，热导检测器TCD2的L口连接氢火焰离子化检测器FID1。

(2)、进样前，十通吹扫阀V1和六通吹扫阀V2处于单线状态，产物气体样品由十通吹扫阀V1的接口10进入、接口1流出进入定量环L1、再由接口8进入接口9流出，进入六通吹扫阀V2的接口6，由接口1流出进入定量环L1，再由接口4进入接口5流出。

(3)、分析时，十通吹扫阀V1起始处于单线状态，利用事件Relay1(1)将十通吹扫阀V1切换到双线状态，使定量环L1中的气体样品进入分析系统；样品进入预分离柱PC-1进行预分离后进入填充柱MC-1，当CO₂进入填充柱MC-1后，利用事件Relay1(0)反吹CO₂以后的组分；六通吹扫阀V2起始处于单线状态，当CO流出填充柱MC-1而CO₂尚未流出时，利用事件Relay2(1)将六通吹扫阀V2切换至双线状态，CO₂经过阻尼管CC-2后被热导检测器TCD1检测；当CO₂被检测出来以后，利用事件Relay2(0)将六通吹扫阀切换V2至单线状态，封闭的O₂/N₂/CO被分子筛柱MC-2分离后，被热导检测器TCD-1检测。

同时在另一通道上，六通吹扫阀V3起始处于单线状态，利用事件Relay3(1)将六通吹扫阀V3切换到双线状态，使定量环L2中的气体样品进入分析系统，样品经填充柱MC-3分离后被热导检测器TCD2和氢火焰离子化检测器FID1检测。