søgeord

Benzin; Tilsætningsstoffer; anilin; Gaschromatografi;

1. introduktion På grund af begrænsningen af ​​indenlandsk petroleumsenergi og raffineringsteknologi er der mangel på olieprodukter produceret af almindelige raffinaderier på markedet, hvilket får et stort antal blandede olieprodukter til at oversvømme markedet. Almindelig blandet benzin blandes hovedsageligt med blandet aromatisk naphtha (let olie) som råmateriale. Men i baggrunden af ​​høje råvarepriser og maksimering af overskuddet bruges anilinforbindelser ofte som ukonventionelle benzintilsætningsstoffer. For at få kvalitetsindekset for benzin med sådanne tilsætningsstoffer til at leve op til den nationale standard for bilbenzin, kan f.eks. tilføjelse af 1 % (massefraktion) N-methylanilin øge oktantallet med 2-4 enheder [1]. Anilinadditiver har dog potentielle farer for køretøjers mobilitet og sikkerhed, og N-methylaniliner er nitrogenholdige forbindelser, hvilket vil føre til en stigning i indholdet af nitrogenoxider i bilers udstødning, hvilket forårsager skadelige virkninger på atmosfærisk miljø og menneskers sundhed . Hovedkomponenterne i anilinadditiver omfatter anilin, N-methylanilin, o-methylanilin, p-methylanilin, m-methylanilin og N,n-dimethylanilin. I øjeblikket omfatter de almindeligt rapporterede metoder til påvisning af methylanilinforbindelser naphthalendiethylaminspektrofotometri, gaskromatografi-nitrogenkemiluminescensdetektion, højtydende væskekromatografi osv. [2-4]. Den traditionelle naphthalendiethylamin-spektrofotometri interfererer med bestemmelsesresultatet på grund af forekomsten af ​​sidereaktion, og HPLC-metoden påvirkes uundgåeligt af interferensen af ​​benzinmatrix.

Gaskromatograf-nitrogen-kemiluminescensdetektionsmetoden kræver fremstilling af en dyr nitrogenkemiluminescensdetektor, der selektivt kan detektere nitrogen. Den nyligt udarbejdede (endnu ikke offentliggjort) nationale standard "Gaschromatografi til bestemmelse af oxyforbindelser og anilinforbindelser i benzin" beskriver også en analysemetode, hvor Deans tænder for to modsatte polaritetssøjler ved hjælp af den almindelige og relativt billige hydrogenion-flammedetektor. Til denne metode har ThermoFisher Scientific udgivet et Application Paper (Application Notes C GC-50). Som en forenkling introducerer dette papir en hurtigere enkeltkolonnemetode baseret på den lokale standard DB37/T-2650 udgivet af Shandong-provinsen i 2015 [5]. Resultaterne viser, at denne metode er enkel at betjene, med god repeterbarhed og høj nøjagtighed. Samtidig blev metoden optimeret til at løse problemet med interferens af anilinkvantificering ved benzinmatrixsammensætning.

2. Oversigt over princippet i metoden På en polær polyethylenglycol (PEG) søjle blev anilinforbindelser i bilbenzin separeret fra benzinmatrixen, og acetofenon blev brugt som intern standard. Indholdet af anilin, N-methylanilin, o-methylanilin, p-methylanilin, m-toluidin og N,n-dimethylanilin i bilbenzin blev bestemt ved gaskromatograf udstyret med flammeioniseringsdetektor (FID), og koncentrationen af ​​hver komponent var beregnet med henvisning til intern standard.

3. Instrumenter

3.1 Trace 1300E gaskromatograf med shunt/ikke-shunt indløb,

AS1310 automatisk prøveudtager, Flammeioniseringsdetektor (FID);

3.2 Kamæleonsoftware

3.3 Mikrosprøjte: Kapaciteten er 10uL.

4. Reagenser og materialer

4.1 Søjle: Polar søjle, TG-voks, søjle længde 60m,

Indvendig diameter 0,25 mm, væskefilmtykkelse 0,25 μm

4.2 Medmindre andet er angivet, er reagenserne anvendt i denne metode analytisk rene og tilladte

Brug andre reagenser af højere renhed.

Reagenser brugt til kvalitative og kvantitative formål, herunder anilin (Ca #62-53-3), N-

Methylanilin (CAS#100-61-8), o-methylanilin (CAS#95-53-4),

P-methylanilin (CAS#106-49-0), m-methylanilin (CAS#188-44-)

1) og N,n-dimethylanilin (CAS#121-69-7), den interne standard var phenylen

Keton (CASA #96-86-2).

5. Eksperimentelle metoder

5.1 Etablering af standardkurve

5.1.1 Fremstilling af standardopløsning: Alle standardstoffer er isooktan (kromatografisk ren)

Fortynding, henholdsvis konfigureret med seks anilinstoffer i 0,1 %, 0,2 %, 0,5 %, 1 %,

For standardprøver på 1,5 % og 2 % niveauer, se tabel 1 for detaljerede koncentrationsoplysninger.

Tabel 1. Standardprøvekoncentrationstabel

5.1.2Standardprøverne blev analyseret i overensstemmelse med GC-metoden i tabel 2

Tabel 2. GC metode

5.1.3 Kvalitativ: Komponenterne er kvalitative i henhold til retentionstiden for hver komponent, og kromatogrammet af standardprøven af ​​den typiske type (0,1 % koncentrationsniveau) er vist i figur 1.

Figur 1. Kromatogram af typisk standardprøve

5.1.4 Etabler en standardkurve. Rediger kalibreringsmetoden i databehandlingsmetoden i Chameleon-softwaren, kalibreringstypen er lineær (ikke tvunget over oprindelsen), evalueringstypen er spidsareal, og den interne standard er variabel. Standardkurveligningen og den lineære korrelationskoefficient for hver komponent er vist i tabel 3, og standardkurven for hver komponent er vist i figur 2-7.

tabel 3. Kalibreringskurvedata

5.1.5 Resultatberegning: Forholdet mellem toparealet af hver komponent og toparealet af acetophenon blev beregnet. Massevolumenfraktionen af ​​hver komponent svarende til forholdet aflæses fra den passende korrektionskurve, og resultatet er nøjagtigt til 0,01 %.

6. Resultater og diskussion

6.1 Standardkurve: Standardkurven er etableret af 6 standardprodukter, volumenkoncentrationsområdet er fra 0,01 % til 2,0 %, og den lineære korrelationskoefficient R2 er henholdsvis større end 0,999 (se tabel 3 for detaljer).。

6.2 Metodebekræftelse og optimering: Sammenlignet med Deans switch-metoden har enkeltkolonnemetoden introduceret i dette papir fordelene ved lave omkostninger, enkel betjening og høj reproducerbarhed. Nogle komponenter i benzinmatrixen kan dog påvirke anilinforbindelser.

I overensstemmelse med metoden beskrevet i dette papir, når man tester en blank benzinmatrixprøve, viser det sig f.eks., at efter sammenligning med kromatogrammet af standardprøven, er der en top ved ca. 0,04 min. (topbredden af ​​toppen er 0,07 min) fra anilinkomponenten i standardproduktet, hvilket interfererer med analysen af ​​anilin. (se figur 2)

3

FIG. 2. Sammenligning mellem anilinstandardopløsningsspektre og blanke benzinmatrixspektre

For at bekræfte, at dette stof ikke er anilin, og eliminere interferensen med anilin kvantificering. Metoden i dette papir er optimeret, og programmets temperaturstigningsproces er det

DB37/T-2650 beskrivelse af 5 ℃/min ændret til 4 ℃/min. Benzinmatrixprøverne med standardprøver tilsat blev analyseret ved denne metode. Som det kan ses af fig. 3,

Den optimerede metode kan adskille denne komponent fra anilin i benzinmatrix og beviser yderligere, at olieprøven kan opnås ved DB37/T-2650 metoden

Toppen ved 21,905 minutter var ikke anilin. Interferensgruppen blev bestemt til at være naphthalen ved kvalitativ massespektrometri og standardsammenligning.

FIG. 3. Sammenligning af spektre af olieprøver, anilinprøver og benzinmatrix (optimeret metode)

6.2 Genvindingshastighed og præcisionseksperiment: Standardgenvindingshastighedsforsøget blev udført med blank benzinmatrix, og standardgenvindingshastigheden med tilsætningsniveauet på 100 ppm blev udført (n=5). Resultaterne er vist i tabel 4.

tabel 4. Resultater af restitutionshastighed og repeterbarhed

7.konklusion

Dette eksperiment refererer til den lokale standard DB37/T-2650 i Shandong-provinsen og anvender FID-detektor til at detektere anilinforbindelser i benzin. Metoden er enkel, og resultatet er pålideligt. Selvom interferens kan bruges i selve analysen, kan interferensen af ​​naphthalen i nogle benzinsubstrater til anilinanalyse undgås ved at optimere betingelserne.

Referencer:

［1］Zhong Shaofang, WEN Huan et al. Bestemmelse af methylanilinadditiver i motorbenzin ved gaskromatografi [J]. Spectrum Laboratory, 2012, bind 29, udgave 6, 3564-3567.

［2］Zhang Maolin, LI Baoding, ZHANG Yufa. Undersøgelse om bestemmelse af N-methylanilin ved spektrofotometri [J]. Journal of Zhengzhou Grain University, 2000, 21(2): 86-88.

［3］Liu Baomin, LIU Minghong, XU Hong et al. Undersøgelse af samtidig bestemmelse af anilin, N-methylanilin og N,N-dimethylanilin i luft ved højtydende væskekromatografi [J]. Chinese Journal of Health Inspection, 2009, 19(8): 1804-1807.

［4］Yang Yongtan, Wu Ming-qing, WANG Zheng. Fordeling af nitrogenholdige forbindelser i katalytisk benzin ved gaskromatografi-nitrogenkemiluminescensdetektion [J]. Chromatography, 2010, 28(4): 336 — 340

DB37/T-2650, Bestemmelse af anilinforbindelser i motorbenzin ved gaskromatografi