GB∕T 8038-2023 焦化甲苯 烃类杂质含量的测定 气相色谱法

焦化甲苯烃类杂质含量的测定气相色谱法I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件代替GB/T8038—2009《焦化甲苯中烃类杂质的气相色谱测定方法》,与GB/T8038—2009相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术内容变化如下：a)更改了范围内容(见第1章，2009年版的第1章);b)更改了内标法固定相的要求(见5.2.9.1,2009年版的5.4.1);c)更改了内标法色谱柱的要求(见5.3.1.5,2009年版的6.1.5);d)增加了对材料氮气的要求(见5.3.2.3);e)删除了标准筛要求(见2009年版的6.2.3);f)更改了校正因子的计算公式(见5.4.2.3,2009年版的7.4.3);g)增加FFAP的各组分典型保留时间(见5.4.3.2中表3);h)增加了面积归一化法(见第6章);i)更改了精密度要求(见第7章，2009年版的第10章)。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国煤化工标准化技术委员会(SAC/TC469)归口。本文件起草单位：金能科技股份有限公司、宝武碳业科技股份有限公司、邢台旭阳煤化工有限公司、冶金工业信息标准研究院、承德祺欣环境科技有限公司。本文件于1987年首次发布，2009年第一次修订，本次为第二次修订。1焦化甲苯烃类杂质含量的测定气相色谱法本文件规定了焦化甲苯中烃类杂质的气相色谱测定的采样、原理、试剂、仪器和材料、准备工作、试本文件适用于焦化甲苯中烃类杂质，包括苯、C。芳烃直至正壬烷的非芳烃的测定。内标法对每组杂质的测量范围(质量分数)为0.01%～0.03%;面积归一化法每组杂质的测量范围(质量分数)为2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T1999焦化油类产品取样方法3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4采样按GB/T1999的规定，从大量的物料中随机取出不少于1000mL的代表性试样。5方法一内标法5.1原理将已知量的内标物加入试样中，用注射器取一定量的该混合物注入色谱仪汽化室，汽化的混合物被载气携带进色谱柱层析，由氢火焰离子化检测器检测流出的每个组分，并在记录器上记录色谱图。用杂质的相对保留时间定性、用杂质相对于内标物的色谱峰面积定量。计算时要考虑检测器对各组分的相对校正因子。5.2试剂除另有说明外，仅使用分析纯试剂。5.2.1正己烷：色谱纯(不含有苯、正癸烷及乙基苯)。5.2.2内标物：正癸烷，纯度不小于99%(质量分数)。25.2.3苯：纯度不小于99%(质量分数)。5.2.4甲苯：纯度不小于99%(质量分数)。5.2.5乙基苯：纯度不小于99%(质量分数)。5.2.9.2经酸洗过后的6201担体(粒径0.177mm～0.250mm)。5.3.1.1色谱仪：带火焰离子化检测器，能满足试验条件要求的任何型号的色谱仪。仪器的灵敏度可使含有0.005%(质量分数)乙基苯的混合物，在规定的试验条件下，得到的峰高至少为噪声的两倍。5.3.1.2色谱数据处理机或色谱工作站。5.3.1.3分析天平：分度值为0.0001g。5.3.1.5色谱柱：长4m,内径2mm的填充柱或长30m,内径0.25mm,膜厚0.25μm毛细管柱或具有相同灵敏度的商品毛细管柱或能达到相同分离效果的色谱柱。5.3.2.1氢气：体积分数大于99.995%。5.3.2.3氮气：体积分数大于99.995%。5.4.1.1在规定的试验条件下，色谱柱应能将内标物和其他组分完全分离开。5.4.1.2配制含有0.25%(体积分数)乙基苯的甲苯混合物。取该混合物1μL,注入色谱仪，记录色谱图并测量甲苯、乙基苯两峰谷到基线的高。在使用积分仪时，两峰谷的高不应超过乙基苯峰高的2%。射器分别将正癸烷(见5.2.2)、苯(见5.2.3)、甲苯(见5.2.4)和乙基苯(见5.2.5)各50μL依次注入容量瓶内，用增量法分别称出各组分的质量，称准至0.1mg。然后再加入正己烷(见5.2.1)至容量瓶的刻5.4.2.2按照表1规定的试验条件，待仪器稳定后，往色谱仪注入上述标准样(5.4.2.1),并记录色谱图，表1为典型色谱操作条件，允许根据实际情况作适当调整。3表1内标法试验条件柱温100℃(允许上下调整20℃)载气(N₂)流速调整到甲苯的保留时间在6min～15min空气流速载气：空气=1:(10～15)或根据不同的检测器要求调整氢气流速载气：氢气=1:1或根据不同的检测器要求调整汽化温度200℃(不低于最终馏分的沸点)进样量1μL(在满足分离的前提下，可加大进样量)5.4.2.3按式(1)计算各组分的相对校正因子：式中：F;——i组分的相对校正因子；A,——i组分的峰面积，单位为平方毫米(mm²);A₀——正癸烷的峰面积，单位为平方毫米(mm²);m——正癸烷的质量，单位为克(g);m;——i组分的质量，单位为克(g)。5.4.2.4如果通过上述步骤得到的相对校正因子与表2给出的典型校正因子之差超过给定值的10%,则需重新用第二个标准样(5.4.2.1)检查，直至两数之差小于10%,测定值才可使用。表2典型相对校正因子标准物质典型相对校正因子正癸烷苯甲苯乙基苯5.4.3相对保留时间的测定5.4.3.1用注射器取10mL正己烷(见5.2.1)注入清洁、干燥、带塞的10mL容量瓶内，用50μL注射器分别将苯(见5.2.3)、正癸烷(见5.2.2)、甲苯(见5.2.4)和乙基苯(见5.2.5)、间二甲苯(见5.2.7)、对二甲苯(见5.2.8)和邻二甲苯(见5.2.6)各50μL依次注入容量瓶内，混合均匀。即为测定组分相对保留时间的标准样。5.4.3.2在表1规定的试验条件下，往色谱仪注入上述标样，记录各组分的保留时间。以内标物正癸烷为基准，计算出各组分的相对保留时间。用此相对保留时间进行定性。测定的各组分典型相对保留时间见表3。4表3各组分典型相对保留时间组分固定液1540固定液1500FFAP保留时间相对保留时间保留时间相对保留时间保留时间相对保留时间苯0.850.860.82正癸烷甲苯乙基苯2.242.242.56间二甲苯2.322.292.66对二甲苯2.362.362.71邻二甲苯5.5试验步骤5.5.1按表1所规定的试验条件调整好仪器。5.5.2分别取80μL正癸烷(见5.2.2)和10μL试样注入带塞容量瓶中，用增量法称出正癸烷和试样的质量，称准至0.2mg,混合均匀，此液即为试样。5.5.3在表1规定的试验条件下，待色谱仪稳定后，注入1μL所配制的试样(见5.5.2),并记录色谱图，内标法焦化甲苯中烃类杂质典型色谱图见图1。5.5.4测量各杂质和正癸烷的峰面积。图1内标法焦化甲苯中烃类杂质典型色谱图5.6结果计算5.6.1用质量分数表示苯、非芳烃和Cg芳烃各组分的含量，按式(2)计算： (2)5x;——i组分在试样中的质量分数，%;A;——i组分的峰面积；m₁——正癸烷(内标物)的质量，单位为克(g);F₁——正癸烷的相对校正因子；A₁——正癸烷(内标物)的峰面积；m₀——试样质量，单位为克(g);F;——i组分的相对校正因子。5.6.2用质量分数表示甲苯的含量，按式(3)计算：x甲苯=100—Ex…(3)x甲苯——甲苯在试样中的质量分数，%;x;——i组分在试样中的质量分数，%。测定结果取两次平行试验结果的算术平均值，报告结果取到0.01%(质量分数)。6方法二面积归一化法6.1原理在适当条件下使用微量进样器将适量样品注入气相色谱仪中，使用惰性载气在色谱柱中分离甲苯和其他组分，这些组分流出后通过氢火焰离子化检测器(FID)可以进行定量测量。甲苯和杂质的峰面积通过相对校正因子调整归一化为100.00%。计算时要考虑检测器对各组分的相对校正因子。6.2试剂除另有说明外，仅使用分析纯试剂。6.2.2内标物：正癸烷，纯度不小于99%(质量分数)。6.2.3苯：纯度不小于99%(质量分数)。6.2.4甲苯：纯度不小于99%(质量分数)。6.2.5乙基苯：纯度不小于99%(质量分数)。6.2.6邻二甲苯。6.2.7间二甲苯。6.2.8对二甲苯。6.3仪器和材料6.3.1.1色谱仪：带火焰离子检测器，能满足试验条件要求的任何型号的色谱仪，仪器的灵敏度最小能检测杂质为0.0010%(该限度的杂质至少满足峰高是噪声的2倍),主峰的峰高在仪器的检测范围内，任何沸点范围的化合物都可以使用仪器的分流进行检测。6.3.1.2色谱数据处理机或色谱工作站。6.3.1.3分析天平：分度值为0.0001g。66.3.1.5色谱柱：长30m,内径2.5mm,膜厚0.25μm,FFAP毛细管柱或具有相同灵敏度的商品毛细管柱或能达到相同分离效果的色谱柱。6.3.2.1氢气：体积分数大于99.995%。6.3.2.2空气：净化后的压缩空气。6.3.2.3氮气：体积分数大于99.995%。6.4准备工作6.4.1校正因子的测定射器分别将正癸烷(见6.2.2)、苯(见6.2.3)、甲苯(见6.2.4)和乙基苯(见6.2.5)、邻二甲苯(见6.2.6)、间量，称准至0.1mg。然后再加入正己烷至容量瓶的刻度，混合均匀，此液即为测定校正因子的标准样。6.4.1.2按照表4规定的试验条件，待仪器稳定后，往色谱仪注入上述标准样，表4为典型色谱操作条件，允许根据实际情况作适当调整。表4面积归一化法试验条件色谱柱FFAP毛细管柱柱长×柱内径×液膜厚度柱温/℃汽化室温度/℃检测器温度/℃空气流量/(mL/min)氢气流量/(mL/min)氮气流量/(mL/min)线流速/(cm/s)分流比进样量/μL6.4.1.3按式(4)计算各组分的相对校正因子：式中：A;——i组分的相对校正因子；组分的峰面积，单位为平方毫米(mm²);A₀——正癸烷的峰面积，单位为平方毫米(mm²);m——正癸烷的质量，单位为克(g);m;——i组分的质量，单位为克(g)。6.4.1.4如果通过上述步骤得到的相对校正因子与表5给出的典型校正因子之差超过给定值的710%,则需重新用第二个标样检查，直至两数之差小于10%,测定值才可使用。表5典型相对校正因子标准物质典型相对校正因子正癸烷非芳香烃组分苯甲苯乙基苯对二甲苯间二甲苯邻二甲苯6.4.2相对保留时间的测定6.4.2.1用注射器取10mL正己烷(见6.2.1)注入清洁、干燥、带塞的10mL容量瓶内，用50μL注射器分别将苯(见6.2.3)、正癸烷(见6.2.2)、甲苯(见6.2.4)和乙基苯(见6.2.5)、邻二甲苯(见6.2.6)、间二甲苯(见6.2.7)、对二甲苯(见6.2.8)各50μL依次注入容量瓶内，混合均匀。即为测定组分相对保留时间的标准样。6.4.2.2在表4规定的试验条件下，往色谱仪注入上述标准样(6.4.2.1),记录各组分的保留时间。以内标物正癸烷为基准，计算出各组分的相对保留时间。用此相对保留时间进行定性。测定的各组分典型相对保留时间见表6。表6各组分典型相对保留时间组分FFAP色谱柱保留时间相对保留时间苯0.86正癸烷甲苯乙基苯2.33间二甲苯2.40对二甲苯2.49邻二甲苯6.5试验步骤6.5.1按表4所规定的试验条件调整好仪器。6.5.2在表4规定的试验条件下，待色谱仪稳定后，注入1μL所配制的试样，并记录色谱图，面积归一化法焦化甲苯中烃