CN109668972A - 炼化企业空气和废气中挥发性有机物的检测方法 - Google Patents

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肖寒
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邹兵
姜素霞
马明
李明哲
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Abstract

本发明涉及一种炼化企业空气和废气中挥发性有机物的检测方法，主要解决现有技术中无法同时检测空气和废气中的烷烃、环烷烃、芳香烃、多环芳烃等机化合物的问题。本发明通过采用一种炼化企业空气和废气中挥发性有机物的检测方法，包括以下步骤：1)用活性炭管进行采样，同时采集样品空白，并将样品密闭低温保存；2)将活性炭倒入溶剂解吸瓶中，加入解吸液；3)将解吸液注入气相色谱仪中，利用各个色谱峰的峰面积进行定量分析的技术方案较好地解决了上述问题，可用于炼化企业空气和废气中挥发性有机物的检测中。

Description

炼化企业空气和废气中挥发性有机物的检测方法
技术领域
本发明涉及一种炼化企业空气和废气中挥发性有机物的检测方法，特别涉及炼化企业作业场所空气中常见的烷烃、环烷烃、芳烃、多环芳烃等有机化合物的毛细管气相色谱法。
背景技术
原油是由多种碳氢化合物(如烷烃、环烷烃、芳香烃、多环芳烃等)组成的复杂化合物，炼化化企业在石油的炼制过程中会产生多种有害物质，危害操作人员的健康。这些有毒有害物质经呼吸道和黏膜吸收，可引起呼吸道刺激症状及皮肤损害，严重可致癌、致畸。对于工作场所空气中烷烃类、环烷烃、芳烃类、多环芳烃的检测，国内已颁布的标准有GBZ/T160.40-2004《工作场所空气中有毒物质测定混合烷烃类化合物》、GBZ/T160.41-2004《工作场所空气中有毒物质测定脂环烃类化合物》、GBZ/T160.42-2007《工作场所空气有毒物质测定芳香烃类化合物》、GBZ/T160.44-2004《工作场所空气中多环芳香烃化合物的测定方法》，每一种检测方法所使用的条件与色谱柱均不同，需要单独采集样品，工作量大，而且大多使用填充柱，现在国内主流的色谱柱是毛细管色谱柱，目前国内尚无针对炼化企业作业场所空气四类有机物质同时检测的毛细管气相色谱法标准与专利。空气和废气监测分析方法(第四版增补版)也尚无针对这气四类有机物质同时检测的毛细管气相色谱法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中无法同时检测空气和废气中的烷烃、环烷烃、芳香烃、多环芳烃等机化合物的问题，提供一种新的炼化企业空气和废气中挥发性有机物的检测方法，具有能同时检测空气和废气中的烷烃、环烷烃、芳香烃、多环芳烃等机化合物的优点。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种炼化企业空气和废气中挥发性有机物的检测方法，包括以下步骤：
1)在采样点用活性炭管进行采样，同时采集样品空白，并将样品密闭低温保存；
2)检测时将步骤1)采集的活性炭管打开，将活性炭倒入溶剂解吸瓶中，加入解吸液，密闭震荡后静置解吸，取上层解吸液供测定；
3)将步骤2)中得到的解吸液注入气相色谱仪中，在一定的色谱条件下进行分析，利用各个色谱峰的峰面积进行定量分析，检测结果除以采样体积即得到工作场所空气中各有机物的浓度。
上述技术方案中，优选地，在采样点用活性炭管进行采样，以80-120mL/min流速采集10-15min空气样品，或者以40-60mL/min流速采集4～8h空气样品，同时采集样品空白。
上述技术方案中，优选地，若解吸液浓度超过检测范围，用二硫化碳稀释后测定。
上述技术方案中，优选地，活性炭管为溶剂解吸型，内装活性炭。
上述技术方案中，优选地，用注射器手动进样和采样自动进样器将解吸液注入气相色谱仪。
上述技术方案中，优选地，解吸液用注射器注入气相色谱仪中，进样体积为0.5μL～10μL，当采用分流进样时，进样体积为0.5μL～1.0μL。
上述技术方案中，优选地，气相色谱仪的色谱柱为HP-FFAP和HP-PONA。
上述技术方案中，更优选地，用自动进样器将解吸液注入气相色谱仪。
采用HP-PONA毛细管气相色谱法测定炼化化企业空气和废气中常见的烷烃、环烷烃、芳香烃、多环芳烃化合物，可实现四类有害物质的同时采样和分析，方法分离效果好，精密度高，不仅提高了采样和分析人员的工作效率，同时也降低了实验室成本，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为标准溶液色谱图。
图1中，1—正戊烷；2—二硫化碳；3—正己烷；4—苯；5—环己烷；6—正庚烷；7—甲苯；8—正辛烷；9—乙苯；10—对间二甲苯；11—苯乙烯；12—邻二甲苯；13—壬烷；14—萘。
下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
具体实施方式
【实施例1】
1仪器设备
(1)气相色谱仪：Agilent公司生产的7890型气相色谱仪，具自动进样器、分流/不分流进样口和氢火焰离子化检测器(FID)。
(2)空气采样器：带有转子流量计和流量调节阀，流量控制范围(0-500)mL/min。
(3)振荡器。
(4)溶剂解吸瓶：2mL，带有硅烷化密封胶垫和旋盖。
(5)色谱柱：HP-PONA柱，50.0m×250μm×0.5mm。
2材料和试剂
(1)正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、萘均为色谱纯，生产厂家均为上海阿拉丁化学试剂有限公司纯度＞99.5％。
(2)二硫化碳：色谱纯试剂，色谱鉴定无干扰色谱峰。
(3)活性炭管：溶剂解吸型活性炭管，内装100mg/50mg活性炭。
(4)氢气：纯度＞99.999％。
(5)氮气：纯度＞99.999％。
(6)空气：压缩空气，经除烃过滤。
3采样工作
样品采集在采样点用活性炭管进行采样，以100mL/min流速采集15min空气样品，或者以50mL/min流速采集4-8h空气样品，同时做采样空白。立即封闭活性炭管两端，尽快送到实验室测定，低温下可保存1周。
4样品处理
检测时将活性炭管打开，将活性炭倒入2mL溶剂解吸瓶中，加入1mL二硫化碳，震荡1min，解吸30min。取上层解吸液供测定。若浓度超过检测范围，用二硫化碳稀释后测定。
5实验步骤
(1)连接好气相色谱仪气路，安装好气相色谱柱，打开气相色谱仪的氮气、空气和氢气气源，分别调节气体输出压力至气相色谱仪所需压力范围，打开气相色谱仪电源，按照如下色谱条件调试好气相色谱仪：色谱柱载气(高纯氮)流量：1.0mL/min；柱温：50℃，以10℃/min升到150℃，保持5min；进样量：1.0μL；进样口温度：250℃；分流比：10:1；检测器温度：300℃；氢气流速40mL/min，空气流速400mL/min，尾吹气流速40mL/min。
(2)标准溶液配制：20℃时，用天平称取0.14330g萘，加入50ml容量瓶中，用二硫化碳定容，取1.0ml上述溶液，加入10ml容量瓶中，然后用微量注射器分别取正戊烷20.0μL、正己烷10.0μL、正庚烷40.0μL、辛烷30.0μL、壬烷30.0μL、环己烷10.0μL、苯、甲苯、乙苯、二甲苯各4.0μL以及苯乙烯10.0μL加入此容量瓶中，用二硫化碳(色谱纯)定容至刻度得标准储备液，依次稀释成标准溶液系列，每个浓度进样3次，每次进样1.0μL，以测得色谱峰面积均值对浓度绘制标准曲线。浓度绘制标准曲线线性回归方程、相关系数、检出限(3S/N)见表1
表1方法线性范围、线性回归方程、相关系数、检出限
(3)分析过程
本色谱条件下可实现二硫化碳溶剂色谱峰对苯、甲苯、二甲苯、乙苯、正己烷以及油品中常见的戊烷、环己烷、庚烷、辛烷、壬烷等组分的色谱峰的基线分离，如图1所示。其中对苯系物的组分以各自峰面积与各自响应因子进行定量，每批活性炭管均测定其解吸效率，并在计算时代入。最低检出浓度为0.1mg/m3(以采集1.5L空气计)。

Claims (8)

1.一种炼化企业空气和废气中挥发性有机物的检测方法，包括以下步骤：
1)在采样点用活性炭管进行采样，同时采集样品空白，并将样品密闭低温保存；
2)检测时将步骤1)采集的活性炭管打开，将活性炭倒入溶剂解吸瓶中，加入解吸液，密闭震荡后静置解吸，取上层解吸液供测定；
3)将步骤2)中得到的解吸液注入气相色谱仪中，在一定的色谱条件下进行分析，利用各个色谱峰的峰面积进行定量分析，检测结果除以采样体积即得到工作场所空气中各有机物的浓度。
2.根据权利要求1所述炼化企业空气和废气中挥发性有机物的检测方法，其特征在于在采样点用活性炭管进行采样，以80-120mL/min流速采集10-15min空气样品，或者以40-60mL/min流速采集4～8h空气样品，同时采集样品空白。
3.根据权利要求1所述炼化企业空气和废气中挥发性有机物的检测方法，其特征在于若解吸液浓度超过检测范围，用二硫化碳稀释后测定。
4.根据权利要求1所述炼化企业空气和废气中挥发性有机物的检测方法，其特征在于活性炭管为溶剂解吸型，内装活性炭。
5.根据权利要求1所述炼化企业空气和废气中挥发性有机物的检测方法，其特征在于用注射器手动进样和采样自动进样器将解吸液注入气相色谱仪。
6.根据权利要求1所述炼化企业空气和废气中挥发性有机物的检测方法，其特征在于解吸液用注射器注入气相色谱仪中，进样体积为0.5μL～10μL，当采用分流进样时，进样体积为0.5μL～1.0μL。
7.根据权利要求1所述炼化企业空气和废气中挥发性有机物的检测方法，其特征在于气相色谱仪的色谱柱为HP-FFAP和HP-PONA。
8.根据权利要求5所述炼化企业空气和废气中挥发性有机物的检测方法，其特征在于用自动进样器将解吸液注入气相色谱仪。
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