异丁醛加氢动力学中产物异丁醇的色谱分析法.pdf

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化学世界
2(012年
异丁醛加氢动力学中产物异丁醇的色谱分析法
程双,蔡清白,原宇航
(上海华谊集团技术研究院,上海200241)
摘要:以正丙醇为内标,用气相色谱法测定异丁醛加氢产物异丁醇的含量。异丁醇的标准曲线表
明其和内标正丙醇的质量比与二者相应特征峰的峰面积之比有较好的线性关系,相关系数达0.99
以上,重现性和准确性相对误差均小于3%。该方法准确可靠,内标廉价、易得、稳定,能满足科学
研究和工业生产的需要。
关键词;内标;正丙醇;气相色谱;异丁醇
中图分类号:TQ014
文献标志码:A
文章编号:0367-6358(2012)04-0208-03
Analysis of Isobutyl Alcohol by Gas Chromatography in the
Study of Hydrogenation Kinetics of Isobutyraldehyde
CHENG Shuang, CAI Qingbai, YUAN Yu-hang
( Technology Research Institute of Shanghai Hua Yi Group, Shanghai 200241, China)
Abstract: The content of isobutyl alcohol(IBA in hydrogenation product of isobutyl aldehyde was
measured by using an internal standard (n-propanol). The standard curves of IBA showed that the mass
ratio of IBA and the internal standard (n-propanol and the corresponding peak area ratio had good linear
relationship, and the correlation coefficient reached 0.999. The relative error was less than%. This
method is accurate and reliable, and the internal standard is cheap, available, stable and nonpoisonous.
Key words: internal standard x-propanol; gas chromatography; isobutyl alcoho
异丁醇作为一种重要的基础化工原料,可用于
异丁醛加氧动力学的研究是加氢反应器从实验
制造石油添加剂、抗氧化剂、高级溶剂、防冻剂等,用室规模放大到中试及工业化规模的基础。在研究异
途十分广泛。随着我国经济的快速发展,异丁醇丁醛加氢动力学的过程中,对目标产物异丁醇的定
需求量大幅增大,而现有产量还无法满足市场需求,量非常重要,这关系到异丁醛转化率的确定,此数据
处于供不应求的状态]。上海华谊集团结合自身优将直接影响到动力学方程参数的准确性。一般文献
势,积极开展异丁醇合成新工艺的开发。目前,上海中4提到直接以面积归一化法考察加氢或脱氢反
华谊丙烯酸公司的异丁烯两段氧化制甲基丙烯酸应产物的含量,但面积归一化法有一定的局限性,要
(MAA)项目已完成2000t/a工业示范装置的试运求产物定性且均出峰;而外标法取决于进样量的重
行,其中间产物异丁醛(IBD),经连续加氢可得到粗现性和操作条件的稳定性。异丁醛加氢产物除异
异丁醇产品,该工艺可能是目前最具工业化前景丁醇外,还包含水、乙醇、正丁醇、异丁酸及未知重组
的合成新工艺之一,本分析方法的研究正以此为分?,不适宜用面积归一化法。为了少操作误差
背景。
带来的影响,求得数据更加准确,使用内标法精确求
收稿日期:2011-08-17;修回日期:2012-03-20
作者简介:程双(1985-),女,硕士生,河北人,助理工程师,主要从事加氢反应动力学和反应器模拟研究,E-mail: shacheng@ shhuavitec
com;'Tel:13916512317。
第4期
化学世界
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得目标物异丁醇的含量是有必要的。
本文主要内容为确定内标法为加氢产物的分析
方法,选择合适的内标物,并对进行重复性和准确性
的验证,该法可用于异丁醛加氢制异丁醇宏观动力
学研究。
1实验部分
1.1主要仪器与试剂
15
电子天平, Mettler Toledo,AB204s; Agiler
tp/min
7820A气相色谱,色谱柱型号为 INNOWAX
图1正庚烷与异丁醛、异丁醇分离效果图
19091N-133,毛细管柱规格为30m×0.32mmX
0.25am,氢火焰离子化检测器,载气为N2。异丁
10000
醇:上海凌峰化学试剂有限公司,分析纯;异丁醛:国
药集闭化学试剂有限公司,分析纯;正丙醇:上海试
5000
剂四厂,分析纯。
试样的制备
用电子天平称取一系列不同质量配比的异丁
min
醛、异丁醇和正丙醇加入5mL的容量瓶内,充分摇
图2异丁醛与正丙醇、异丁醇分离效果图
匀后,用10xL进样器取0.5pL进样,进行气相色
谱分析
2000
1.3色谱测定参数的选择
通过大量的实验,选定以下操作条件可将三种
物质有效分开:①汽化室温度:250℃;②检测器温
度:250℃;③采用程序升温:起始温度40℃,保温5
min,以4C/min升温至60℃;④①空气流量300
mI/min,氢气流量30mL/min,载气流量30
IR/min
mL/min。
图3异丁醛与正内醇、异丁醇分离效果图
2结果和讨论
2.2异丁醇标准曲线的绘制
2.1内标物的选择及产物特征峰的分析与确定
将异丁醇与正丙醇配成以下质量配比的标准溶
先后尝试正庚烷、正辛烷、异丙醇和正丙醇四种
液:0,0502、0.0643、0.0996、0.1989、0.3312、
物质做内标,分析结果发现正庚烷和正辛烷在现有
0.5078、0.7458、1.0103、1.2710、1.3912、1.7664
毛细管柱内出峰时间比较早,与异丁醛时间接近,分
1.9894、1.9615、2.1162,然后取样进行色谱分析,考
离效果不理想(见图1)。考虑到醇类混合效果较
察异丁醇的峰面积和正丙醇的峰面积之比(A1/A
好,且排除醇酸发生酯化反应的可能性,选用丙醇类
与异丁醇的质量和正丙醇的质量之比(m1/m)的关
物系做内标,分析结果见图2和图3。为将三种物
质的特征峰定性,将异丁醛、异丁醇与内标物的纯物条,见图4。
质分别进样,测定各自保留时间,与谱图中各物质保
留时间比较后即可定性。分析发现正丙醇、异丙醇、
2.0
异丁醛和异丁醇保留时间分别为1.712s,2.613s
4.861s,6.664s,可以看出正丙醇、异丙醇保蹈时间
10
均在异丁醛和异丁醇之间,但正丙醇保留时间接近
于目标产物异丁醇,根据内标选择原则,正丙醇的
0.5
分子结构、性质与异丁醇的相似或相近,且在待测组
0.