JP2522346B2 - Method and apparatus for analyzing hydrocarbon mixtures - Google Patents

Method and apparatus for analyzing hydrocarbon mixtures

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JP2522346B2 JP63080322A JP8032288A JP2522346B2 JP 2522346 B2 JP2522346 B2 JP 2522346B2 JP 63080322 A JP63080322 A JP 63080322A JP 8032288 A JP8032288 A JP 8032288A JP 2522346 B2 JP2522346 B2 JP 2522346B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は炭化水素混合物の分析法およびその装置に
関する。さらに詳しくはナフサ、ガソリン等の炭化水素
混合物を飽和脂肪族炭化水素、不飽和脂肪族炭化水素、
芳香族炭化水素に分離定量する分析法およびその装置に
関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for analyzing a hydrocarbon mixture and an apparatus therefor. More specifically, a hydrocarbon mixture such as naphtha and gasoline is used as a saturated aliphatic hydrocarbon, an unsaturated aliphatic hydrocarbon,
The present invention relates to an analytical method for separating and quantifying aromatic hydrocarbons and an apparatus therefor.

(ロ)従来の技術 従来、ナフサ、ガソリン等の炭化水素混合物をそれに
含有される飽和脂肪族炭化水素、不飽和脂肪族炭化水
素、芳香族炭化水素のタイプ別に分離定量するには、JI
Sに記載された蛍光指示薬法(JIS K−2536)が使用され
ている。この方法では上記タイプを混合して含有する試
料を、微細なシリカゲルと少量の蛍光染料付きシリカゲ
ルとを詰めた規定の吸着管に吸着させた後、イソプロピ
ルアルコールによって展開し、吸着親和力の差に基づい
て分層する各タイプの境界を、該境界に蛍光染料もとも
に選択的に分かれて存在することから、紫外線ランプを
用いて判定して定量している。またこれとは別に炭化水
素混合物の分離には従来からガスクロマトグラフィ(G
C)を利用して炭化水素を分析する方法が知られている
が、通常のGCでは沸点で分析するだけであって上記のご
とく炭化水素のタイプ別に分析することは困難である。
(B) Conventional technology To separate and quantify hydrocarbon mixtures such as naphtha and gasoline according to the types of saturated aliphatic hydrocarbons, unsaturated aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons contained in them, JI
The fluorescent indicator method described in S (JIS K-2536) is used. In this method, a sample containing a mixture of the above types is adsorbed on a specified adsorption tube filled with fine silica gel and a small amount of silica gel with a fluorescent dye, and then developed with isopropyl alcohol, based on the difference in adsorption affinity. The boundaries of each type that are separated into layers are quantitatively determined by using an ultraviolet lamp because the fluorescent dyes also selectively exist at the boundaries. Separately from this, gas chromatography (G
Although a method for analyzing hydrocarbons using C) is known, it is difficult to analyze by type of hydrocarbons as described above, since only the boiling point is analyzed in ordinary GC.

(ハ)発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記の蛍光指示薬法では境界面に蓄積
する蛍光染料付きシリカゲルのバンドがシャープでな
く、このことから測定者による個人誤差が含まれやすく
信頼性または再現性が乏しい測定値となる。またこの方
法では分析時間も長くなるという問題点がある。
(C) Problems to be Solved by the Invention However, in the above-mentioned fluorescent indicator method, the band of silica gel with fluorescent dye that accumulates on the boundary surface is not sharp, which makes it easy to include individual errors by the measurer, and it is reliable or reproducible. The measured value is poor. Further, this method has a problem that the analysis time also becomes long.

この発明はかかる状況に鑑みなされたものであり、こ
とに測定者の個人誤差を含まずかつ短時間に測定できう
る炭化水素混合物のタイプ別分析法およびその装置を提
供しようとするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for analyzing a hydrocarbon mixture by type, which does not include the individual error of the measurer and can be measured in a short time.

(ニ)課題を解決するための手段 かくしてこの発明によれば、炭化水素混合物含有試料
をガスクロマトグラフィに付して脂肪族炭化水素と芳香
族炭化水素にそれぞれ分離含有されたキャリアガス流を
得、このキャリアガス流を所定流量比で2つのガス流に
分流し、一方のガス流を水素炎イオン化検出器で脂肪族
炭化水素と芳香族炭化水素を検出すると共に、他方のガ
ス流を硫酸との接触処理工程を介して不飽和脂肪族炭化
水素と芳香族炭化水素を除去した後、水素炎イオン化検
出器で飽和脂肪族炭化水素を検出し、これら各水素炎イ
オン化検出器の検知出力および上記流量比に基づいて、
前記試料中の飽和脂肪族炭化水素、不飽和脂肪族炭化水
素および芳香族炭化水素をそれぞれ分離定量することを
特徴とする炭化水素混合物の分析法が提供される。
(D) Means for Solving the Problems Thus, according to the present invention, a hydrocarbon mixture-containing sample is subjected to gas chromatography to obtain a carrier gas stream separated and contained in an aliphatic hydrocarbon and an aromatic hydrocarbon, respectively. This carrier gas stream is divided into two gas streams at a predetermined flow ratio, one of the gas streams is detected with a flame ionization detector for aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, and the other gas stream is combined with sulfuric acid. After removing the unsaturated aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons through the contact treatment step, the saturated flame hydrocarbons are detected by a flame flame ionization detector, and the detection output of each flame flame ionization detector and the above flow rate are detected. Based on the ratio
There is provided a method for analyzing a hydrocarbon mixture, characterized by separately quantifying saturated aliphatic hydrocarbon, unsaturated aliphatic hydrocarbon and aromatic hydrocarbon in the sample.

この発明の方法においては、まず炭化水素混合物含有
試料がガスクロマトグラフィ(以下GCという)に付さ
れ、試料中に含有される脂肪族炭化水素(以下()炭
化水素という)と芳香族炭化水素(以下(a)炭化水素
という)に分離される。ここで炭化水素混合物含有試料
としては、通常飽和脂肪族炭化水素(以下(s)炭化水
素という)、不飽和脂肪族炭化水素(以下(o)炭化水
素という)および(a)炭化水素を混合して含有するも
のが供試できる。その例としてはガソリン、ナフサ等が
挙げられる。なおこの発明の方法ではシクロアルカン類
は上記(s)炭化水素に含められる。
In the method of the present invention, a hydrocarbon mixture-containing sample is first subjected to gas chromatography (hereinafter referred to as GC), and an aliphatic hydrocarbon (hereinafter referred to as () hydrocarbon) and aromatic hydrocarbon (hereinafter referred to as “hydrocarbon”) contained in the sample. It is separated into (a) hydrocarbons. Here, as the hydrocarbon mixture-containing sample, a saturated aliphatic hydrocarbon (hereinafter referred to as (s) hydrocarbon), an unsaturated aliphatic hydrocarbon (hereinafter referred to as (o) hydrocarbon) and (a) hydrocarbon are usually mixed. Can be tested. Examples thereof include gasoline and naphtha. In the method of the present invention, cycloalkanes are included in the above (s) hydrocarbon.

上記で分離された()炭化水素(すなわち(s)お
よび(o)炭化水素を含む)と(a)炭化水素は、それ
ぞれGCのキャリアガスに含有されてガス流として流出さ
れるが、このガス流は、所定流量比で2つの流路に分流
される。ここで所定流量比とは2つの流路への分流比を
意味する。ここで分流された1つのガス流は、水素炎イ
オン化検出器(以下FIDという)で()炭化水素
((s)と(o)とが区別されない)と(a)炭化水素
とがそれぞれ検出される。一方のガス流は、硫酸との接
触処理に付し、(o)炭化水素と(a)炭化水素とが硫
酸と反応してトラップに捕集され、残る(s)炭化水素
がFIDで検出されることとなる。
The () hydrocarbons (that is, containing (s) and (o) hydrocarbons) and (a) hydrocarbons separated above are contained in the GC carrier gas and are discharged as a gas stream. The flow is split into two flow paths at a predetermined flow rate ratio. Here, the predetermined flow rate ratio means a diversion ratio to the two flow paths. In the one gas stream divided here, () hydrocarbons ((s) and (o) are not distinguished from each other) and (a) hydrocarbons are detected by a hydrogen flame ionization detector (hereinafter referred to as FID), respectively. It One of the gas streams is subjected to contact treatment with sulfuric acid, (o) hydrocarbons and (a) hydrocarbons react with sulfuric acid and are collected in the trap, and the remaining (s) hydrocarbons are detected by FID. The Rukoto.

上記硫酸との接触処理には、所定の温度に加熱された
硫酸が用いられる。該加熱温度としては80〜120℃が適
している。120℃以上では硫酸の蒸気による器具の腐食
等の点で好ましくなく、80℃以下では除去が不完全また
は不十分になり好ましくない。上記加熱硫酸は、キャリ
アガスにより移送される除去成分(すなわち(o)およ
び(a)炭化水素)の気相と接触してこれらを硫酸化し
て非揮発物質に変化させる目的で用いられる。このとき
の接触により少量の無機ガスが発生しても、FIDには検
出されないので以下の定量には支障はない。
For the contact treatment with the sulfuric acid, sulfuric acid heated to a predetermined temperature is used. A suitable heating temperature is 80 to 120 ° C. If the temperature is 120 ° C or higher, it is not preferable in view of corrosion of equipment by sulfuric acid vapor, and if the temperature is 80 ° C or lower, removal is incomplete or insufficient, which is not preferable. The heated sulfuric acid is used for the purpose of contacting the gas phase of the components to be removed (that is, the hydrocarbons (o) and (a)) transferred by the carrier gas to sulphate these and convert them into a non-volatile substance. Even if a small amount of inorganic gas is generated due to the contact at this time, it is not detected by the FID, so there is no problem in the following quantification.

上記のごとく、分流された2つのガス流は所定流量比
とされているので、この流量比(または分流比:k)と、
検出ピークのピーク面積(A)と試料容量との相関関係
とから、前記(s),(o),(a)の各炭化水素が定
量されることとなる。詳しくは後述する実施例の記載が
参照される。
As described above, since the two divided gas flows have a predetermined flow rate ratio, this flow rate ratio (or split flow ratio: k)
From the correlation between the peak area (A) of the detected peak and the sample volume, the respective hydrocarbons (s), (o) and (a) will be quantified. For details, reference is made to the description of Examples below.

この発明はまた、以上の分析を実施しうる装置とし
て、キャリアガス供給部、試料導入部および分離カラム
をこの順に備え、分離カラムから順次移送される分離試
料を検出する第1FIDに接続される第1分析流路と、該流
路の分離カラムと第1FIDとの間に接続され、上記分離カ
ラムから移送される分離試料含有キャリアガスと接触し
て該試料中の所定物を除去する硫酸含有トラップを経て
第2FIDに延設される第2分析流路とから構成されてなる
炭化水素混合物の分析装置を提供することができる。
The present invention also provides, as an apparatus capable of performing the above analysis, a carrier gas supply unit, a sample introduction unit, and a separation column in this order, and is connected to a first FID that detects separated samples sequentially transferred from the separation column. 1 analysis channel, a sulfuric acid-containing trap that is connected between the separation column of the channel and the first FID and that contacts a carrier gas containing a separated sample transferred from the separation column to remove a predetermined substance in the sample It is possible to provide an analyzer for a hydrocarbon mixture, which comprises a second analysis flow path extending to the second FID via the above.

この発明の装置に用いる分離カラムは、通常のGCで用
いられる極性の強いカラムが適しており、例えばTCEP等
が選択される。
As the separation column used in the apparatus of the present invention, a column having a strong polarity used in ordinary GC is suitable, and for example, TCEP or the like is selected.

この発明の装置に用いる硫酸含有トラップとしては、
分離試料含有キャリアガスとの接触が充分に行われる形
態で用いられる。この好ましい1つの態様としては、硫
酸を担体等に含浸または被覆したものをカラムに充填し
てキャリアガス流路に介設することが挙げられる。上記
担体は上記除去成分の気相に対する硫酸の接触比面の増
大をはかるために用いられるものであり、通常のガスク
ロマトグラフのカラム充填剤に用いられるケイソウ土担
体例えばシマライトが適している。上記硫酸を上記担体
に無水状態に被覆する方法としては、所定量の担体とこ
れに対する所定量の硫酸に水を加えて混合・攪拌し、加
熱して水を除去した後、カラムに充填してキャリアガス
を流しながら120℃程度の温度下で所定時間エージング
する等が挙げられる。上記担体と硫酸との割合は特に限
定されないが、担体に対して40重量%程度の硫酸を用い
ることが適している。なお、この装置のキャリアガス流
路には上記トラップの後段にトラップで発生する水蒸気
および無機ガスを捕集して、FIDセル部の腐食を防止し
うる精製トラップが設けられていてもよい。
As the sulfuric acid-containing trap used in the device of the present invention,
It is used in such a form that the contact with the carrier gas containing the separated sample is sufficiently performed. As one preferable embodiment, a column in which sulfuric acid is impregnated or coated with a carrier or the like is packed and provided in a carrier gas channel. The carrier is used to increase the contact specific surface of sulfuric acid with respect to the gas phase of the removed component, and a diatomaceous earth carrier, for example, cimarite, which is used for a column packing of a general gas chromatograph is suitable. As a method of coating the above-mentioned sulfuric acid on the above carrier in an anhydrous state, water is added to a predetermined amount of carrier and a predetermined amount of sulfuric acid corresponding thereto, mixed and stirred, heated to remove water, and then packed in a column. Examples include aging at a temperature of about 120 ° C. for a predetermined time while flowing a carrier gas. The ratio of the carrier to sulfuric acid is not particularly limited, but it is suitable to use about 40% by weight of sulfuric acid with respect to the carrier. The carrier gas passage of this device may be provided with a purification trap that can collect water vapor and inorganic gas generated in the trap after the trap and prevent corrosion of the FID cell portion.

この発明の装置は、分離カラムの下流で、キャリアガ
ス流路が分岐構成される。このような流路構成とするこ
とにより分離成分含有キャリアガスを分流して各分流路
で並行して測定でき、従って測定時間を短縮できうるこ
とを1つの特徴とする。またこの装置に対してさらに、
第1分析流路の試料導入部と分離カラムとの間または第
1分析流路への第2分析流路の接続部に、第1および第
2のいずれの分析流路よりも流路抵抗の小さいキャリア
ガス排出管路を接続することにより、上記第1FIDおよび
第2FIDの各検出器への分離成分含有キャリアガスの移送
量を少量にして検出できうる構成とすることもできる。
このキャリアガス排出管路の接続により、硫酸含有トラ
ップを通過する試料量を少なくし上記トラップの寿命を
のばすことができることとなる。また、高濃度域でのFI
Dの飽和現象(応答の直線性がなくなる)を防ぐことも
できる。詳しくは後述する実施例の記載が参照される。
In the apparatus of the present invention, the carrier gas flow channel is branched downstream of the separation column. With such a flow channel configuration, one feature is that the carrier gas containing the separated component can be split and measured in parallel in each of the split channels, and thus the measurement time can be shortened. Also for this device,
Between the sample introduction part of the first analysis flow path and the separation column or at the connection part of the second analysis flow path to the first analysis flow path, the flow resistance is higher than that of either the first or second analysis flow path. By connecting a small carrier gas discharge conduit, it is possible to adopt a configuration in which the amount of the carrier gas containing the separated component transferred to each of the detectors of the first FID and the second FID can be detected in a small amount.
By connecting the carrier gas discharge conduit, the amount of sample passing through the sulfuric acid-containing trap can be reduced and the life of the trap can be extended. In addition, FI in high concentration range
It is also possible to prevent the saturation phenomenon of D (the linearity of the response is lost). For details, reference is made to the description of Examples below.

(ホ)作用 この発明によれば、キャリアガス中に導入された炭化
水素混合物含有試料は、まず分離カラムにより脂肪族炭
化水素と芳香族炭化水素とに分離される。この分離状態
のまま含有されたキャリアガスはその後所定流量比で分
流され、1つの分流路上では水素炎イオン化検出器によ
り上記脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素とが検出される
と共に、他の1つの分流路上では硫酸と接触して不飽和
脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素とが除去された後、残
る飽和脂肪族炭化水素が水素炎イオン化検出器により検
出される。その後各検出器から得られた検出ピークと上
記所定流量比とに基づいて、試料中の飽和脂肪族炭化水
素、不飽和脂肪族炭化水素および芳香族炭化水素がそれ
ぞれ定量される。
(E) Action According to the present invention, the hydrocarbon mixture-containing sample introduced into the carrier gas is first separated into the aliphatic hydrocarbon and the aromatic hydrocarbon by the separation column. The carrier gas contained in this separated state is then diverted at a predetermined flow rate ratio, and the above-mentioned aliphatic hydrocarbon and aromatic hydrocarbon are detected by the hydrogen flame ionization detector on one diverting channel, and the other 1 After the unsaturated aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons are removed by coming into contact with sulfuric acid on the two branch channels, the remaining saturated aliphatic hydrocarbons are detected by a flame ionization detector. Then, based on the detection peaks obtained from the detectors and the predetermined flow rate ratio, the saturated aliphatic hydrocarbon, unsaturated aliphatic hydrocarbon and aromatic hydrocarbon in the sample are quantified respectively.

以下実施例によりこの発明を詳細に説明するが、これ
によりこの発明は限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

(ヘ)実施例 第1図はこの発明の方法を実施するガスクロマトグラ
フ装置の一実施例の構成説明図である。図においてガス
クロマトグラフ装置(1)は、キャリアガス供給部(図
示しない)から試料注入・気化室(2)および分離カラ
ム(3)をこの順に経て分岐部(p)に接続される試料
分離用管路 上記分岐部(p)から抵抗管路(R1)を経て第1水素炎
イオン化検出器(以下FID−1)(4)に管路接続され
る第1分流路(b)、上記分岐部(p)から硫酸含有ト
ラップ(5)、精製トラップ(6)および抵抗管路
(R2)をこの順に経て第2水素炎イオン化検出器(以下
FID−2)(7)に管路接続される第2分流路(c)、
上記分岐部(p)から抵抗管路(r)を介してスプリッ
トベントに延設されるキャリアガス排出管路(d)とか
ら主として管路構成されている。
(F) Embodiment FIG. 1 is a structural explanatory view of an embodiment of a gas chromatograph apparatus for carrying out the method of the present invention. In the figure, a gas chromatograph device (1) includes a sample separation tube connected from a carrier gas supply section (not shown) to a sample injection / vaporization chamber (2) and a separation column (3) in this order to a branch section (p). Road A first branch flow path (b) connected from the branching part (p) to a first hydrogen flame ionization detector (hereinafter FID-1) (4) via a resistance conduit (R 1 ) and the branching part ( p) through the sulfuric acid-containing trap (5), the purification trap (6) and the resistance conduit (R 2 ) in this order, and then the second hydrogen flame ionization detector (hereinafter
FID-2) (7) second branch flow path (c),
It mainly comprises a conduit and a carrier gas discharge conduit (d) extending from the branch portion (p) to the split vent via a resistance conduit (r).

上記分離カラム(3)にはTCEPが用いられている。ま
た上記硫酸含有トラップ(5)には硫酸を被覆した担体
が充填されたカラムが用いられている。なお上記分離カ
ラム(3)および硫酸含有トラップ(5)は通常同一カ
ラムオーブン内におかれる。また上記FID−1およびFID
−2にはそれぞれ図示しない記録装置が具備されてい
る。
TCEP is used for the separation column (3). Further, a column filled with a carrier coated with sulfuric acid is used as the sulfuric acid-containing trap (5). The separation column (3) and the sulfuric acid-containing trap (5) are usually placed in the same column oven. Also, the above FID-1 and FID
-2 is equipped with a recording device (not shown).

上記硫酸含有トラップ(5)は以下の方法により作製
した。すなわちシマライト10gと4gの硫酸に水を加えて
混合・攪拌し、80〜90℃で加熱して水を除去した後、カ
ラムに充填して上記のごとくガスクロマトグラフの流路
に介設し、キャリアガスを流しながら120℃程度の温度
下で2時間エージングした。
The sulfuric acid-containing trap (5) was manufactured by the following method. That is, water is added to and mixed with 10 g of cimarite and 4 g of sulfuric acid, and the mixture is stirred, heated at 80 to 90 ° C to remove water, and then packed in a column and placed in the gas chromatograph flow path as described above, and then the carrier. Aging was performed for 2 hours at a temperature of about 120 ° C. while flowing a gas.

上記精製トラップ(6)は、硫酸含有トラップ(5)
で生成する酸性ガスおよび水分の吸収を主目的とするも
のであり、後段に接続されるFID−2セルの腐食の防止
のために設けられたものである。
The purification trap (6) is a sulfuric acid-containing trap (5).
The main purpose of this is to absorb the acidic gas and water generated in 1., and it is provided to prevent corrosion of the FID-2 cell connected in the subsequent stage.

上記抵抗管路(R1)および(R2)はいずれも抵抗管路
(r)よりも抵抗が大きく設定されており、これらの大
きさを調整することにより、試料分離用管路 と第1分流路(b)とのスプリット比および試料分離用
管路 と第2分流路(c)とのスプリット比を調節することが
できる。
The resistance conduits (R 1 ) and (R 2 ) are both set to have a resistance larger than that of the resistance conduit (r). Ratio between the first separation channel (b) and the sample separation conduit It is possible to adjust the split ratio between the second split flow path (c) and the second split flow path (c).

またこの発明の方法を実施する装置の他の構成例を第
2図に示す。この図に示される装置は第1図の装置にお
けるキャリアガス排出管路(d)を試料分離用管路 の試料注入・気化室(2)と分離カラム(3)との間に
設けたことが異なる点であり、この流路構成によっても
第1図の装置と同様の目的を達することができる。
Further, another example of the construction of the apparatus for carrying out the method of the present invention is shown in FIG. In the apparatus shown in this figure, the carrier gas discharge line (d) in the apparatus shown in FIG. It is different in that it is provided between the sample injection / vaporization chamber (2) and the separation column (3), and this flow path configuration can also achieve the same purpose as the apparatus of FIG.

次に上記第1図のごとき構成のガスクロマトグラフ装
置(1)により市販ガソリンについて、該ガソリンに含
有される飽和脂肪族(以下(s))炭化水素、不飽和脂
肪族(以下(o))炭化水素および芳香族(以下
(a))炭化水素の各タイプ別に定量分析する場合の手
順について説明する。
Next, using a gas chromatograph (1) having the configuration as shown in FIG. 1, for commercial gasoline, saturated aliphatic (hereinafter (s)) hydrocarbons and unsaturated aliphatic (hereinafter (o)) carbonization contained in the gasoline are carried out. The procedure for quantitative analysis for each type of hydrogen and aromatic (hereinafter (a)) hydrocarbon will be described.

・分析条件は例えば下記条件に設定される。-Analysis conditions are set to the following conditions, for example.

ガスクロマトグラフィの条件 キャリアガス:ヘリウム キャリアガス流量:40ml/min 分離カラム:TCEP ガラム温度:80〜120℃ 硫酸含有トラップ温度:120℃ スプリット比:(b)/(d)=1/10〜1/100 :(c)/(d)=1/10〜1/100 上記定量分析をするにあたって、この分析の前後いず
れかにおいて、第1分流路と第2分流路との間の分流比
並びにFID−1および−2で得られるピーク面積と容量
との相関を示す補正係数を決定することが必要となる。
まずこれらの決定について説明する。
Conditions for gas chromatography Carrier gas: Helium Carrier gas flow rate: 40 ml / min Separation column: TCEP Garam temperature: 80-120 ° C Sulfuric acid-containing trap temperature: 120 ° C Split ratio: (b) / (d) = 1 / 10-1 / 100: (c) / (d) = 1/10 to 1/100 When performing the above quantitative analysis, either before or after this analysis, the diversion ratio between the first diversion channel and the second diversion channel and the FID- It is necessary to determine the correction coefficient indicating the correlation between the peak area and the capacity obtained in 1 and -2.
First, these decisions will be described.

分流比(k)の決定 (o)炭化水素を含まないナフサを標準試料(STD)
とし、上記条件下で測定したところ、例えばFID−1か
ら第3図(イ)に模式図で示されるクロマトグラムが得
られ、FID−2からは第3図(ロ)に模式図で示される
クロマトグラムが得られたとする。この場合、同図
(イ)には(s)炭化水素に基づくピーク(s1)とそれ
以外の(a)炭化水素に基づくピーク群(am)とが得ら
れ、一方同図(ロ)には(s)炭化水素のみのピーク
(s2)が得られることになる。従ってピーク(s1)の面
積(As1 STD)とピーク(s2)の面積(As2 STD)との比
較から、第1分流路(b)と第2分流路(c)との間の
分流比(k)が、 k=As1 STD/As2 STD …… と決定できる。
Determination of flow splitting ratio (k) (o) Hydrocarbon-free naphtha as a standard sample (STD)
Then, when measured under the above conditions, for example, the chromatogram shown in the schematic diagram in FIG. 3 (a) is obtained from FID-1, and from FID-2 is shown in the schematic diagram in FIG. 3 (b). It is assumed that a chromatogram is obtained. In this case, the peak (s 1 ) based on the hydrocarbon (s) and the peak group (a m ) based on the other hydrocarbon (a) are obtained in FIG. Thus, a peak (s 2 ) of only (s) hydrocarbons can be obtained. Thus the comparison between the area of the peak (s 1) the area of (A s1 STD) and peak (s 2) (A s2 STD ), the first branch passage and (b) between the second branch passage (c) The diversion ratio (k) can be determined as k = A s1 STD / A s2 STD ....

ピーク面積から容量への補正係数(Fs,Fo,Fa) (s),(o)および(a)の各タイプ別炭化水素の
各容量%が既知で互いに濃度が異なる2つの標準試料を
用い、上記条件下で測定したところ、例えばFID−1か
ら第4図(イ)に模式図で示されるクロマトグラムが得
られ、FID−2からは第4図(ロ)に模式図で示される
クロマトグラムが得られたとする。すなわち同図(イ)
には、分離カラム(3)により脂肪族(以下())炭
化水素すなわち〔(s)+(o)〕炭化水素と、(a)
炭化水素とに分離されたピークパターンが得られ、同図
(ロ)からは(s)炭化水素のみに基づくピークが得ら
れることとなる。従って同図(イ)において()炭化
水素についてのピーク面積をAs+o、(a)炭化水素につ
いてのピーク面積をAaで表し、同図(ロ)においてその
ピーク面積をαで表せば、まずAo=As+o−Asの関係が
得られ、さらに上記分流比(k)を用いることにより、
As=α×kの関係が得られることになる。従って
As+o,Aaを実測することにより、As,Ao,Aaが求ま
り、これらと既知容量とを対応させることにより補正係
数(Fs,Fo,Fa)を決定することができる。
Correction coefficient from peak area to volume (F s , F o , F a ) (s), (o) and (a) Two standard samples with known volume% of hydrocarbons and different concentrations Was measured under the above-mentioned conditions using, for example, a chromatogram shown in the schematic diagram in FIG. 4 (a) was obtained from FID-1, and from FID-2 in the schematic diagram in FIG. 4 (b). Suppose that a chromatogram is obtained. That is, the same figure (a)
In the separation column (3), an aliphatic (hereinafter ()) hydrocarbon, that is, [(s) + (o)] hydrocarbon, and (a)
A peak pattern separated into hydrocarbons is obtained, and a peak based on only (s) hydrocarbons is obtained from FIG. Therefore, in Figure (a), the peak area for () hydrocarbons is represented by A s + o , the peak area for (a) hydrocarbons is represented by A a , and the peak area is represented by α s in Figure (b). For example, first, the relationship of A o = A s + o −A s is obtained, and further by using the diversion ratio (k),
The relationship of A s = α s × k will be obtained. Therefore
By measuring A s + o , A a , α s , A s , A o , A a can be obtained, and the correction coefficient (F s , F o , F a ) can be obtained by associating these with the known capacity. You can decide.

試料のタイプ別定量分析 市販のガソリンについて第1図の装置により上記と同
様の条件下で分析し、各FID−1およびFID−2からそれ
ぞれ得られる検出ピークに対して、上記のごとく決定さ
れた(k)および(Fs,Fo,Fa)を用いて、ガソリン中の
(s)炭化水素,(o)炭化水素,(a)炭化水素それ
ぞれの容量を求めることができる。
Quantitative Analysis of Samples by Type Commercially available gasoline was analyzed by the apparatus of FIG. 1 under the same conditions as above, and the detection peaks obtained from FID-1 and FID-2 were determined as described above. Using (k) and (F s , F o , F a ), the respective capacities of (s) hydrocarbons, (o) hydrocarbons, and (a) hydrocarbons in gasoline can be determined.

すなわち分離カラム(3)により()炭化水素(す
なわちs+o)と(a)炭化水素とに分離された試料を
含有するキャリアガスは、分岐部(p)のスプリット比
に応じて第1分流路(b)、第2分流路(c)およびス
プリットベントに移送される。第1分流路(b)に移送
された上記キャリアガスからはFID−1(4)により、
(s+o)炭化水素に基づくピークと(a)炭化水素に
基づくピーク群とからなるクロマトグラムが得られる。
また第2分流路(c)に移送された上記キャリアガス
は、まず硫酸含有トラップ(5)で加熱硫酸と接触し
て、(o)炭化水素と(a)炭化水素が除去された後、
FID−2(7)により該キャリアガス中に残存する
(s)炭化水素に基づくピークからなるクロマトグラム
が得られる。従ってFID−1から得られるピーク面積(A
s+o)および(Aa)と、FID−2から得られるピーク面積
(α)とについて、前記分流比(k)および補正係数
(Fs,Fo,Fa)を用いて処理することにより、(s)炭化
水素,(o)炭化水素,(a)炭化水素の各タイプ別に
容量を求めることができる。
That is, the carrier gas containing the sample separated into the () hydrocarbons (that is, s + o) and the (a) hydrocarbons by the separation column (3) has a first branch flow path (depending on the split ratio of the branch portion (p) ( b), the second branch channel (c) and the split vent. From the carrier gas transferred to the first branch channel (b), FID-1 (4)
A chromatogram consisting of peaks based on (s + o) hydrocarbons and peak groups based on (a) hydrocarbons is obtained.
The carrier gas transferred to the second flow path (c) first comes into contact with heated sulfuric acid in the sulfuric acid-containing trap (5) to remove (o) hydrocarbons and (a) hydrocarbons,
FID-2 (7) gives a chromatogram consisting of peaks due to (s) hydrocarbons remaining in the carrier gas. Therefore, the peak area (A
s + o) and (Aa) and the peak area (α s ) obtained from FID-2, using the diversion ratio (k) and the correction coefficient (F s , F o , F a ). Thus, the capacity can be calculated for each type of (s) hydrocarbon, (o) hydrocarbon, and (a) hydrocarbon.

(ト)発明の効果 この発明によれば、炭化水素混合物試料に含有される
飽和脂肪族炭化水素、不飽和脂肪族炭化水素および芳香
族炭化水素をそれぞれ簡便に分離定量することができ
る。また並行した分流路で測定するので、分析時間の短
縮がはかれる。またさらに水素炎イオン化検出器による
検出ピークに基づいて測定されるので蛍光法のように個
人誤差が含まれず信頼性および再現性のある分析法とな
る。またこの発明の構成によれば、水素炎イオン化検出
器を用いているので、流路で発生する無機ガスを吸収す
る構成にしても、定量値に影響を生じなく、より精度の
高い分析が行える。またさらにこの発明の装置にキャリ
アガス排出管路を設けることにより、所定成分を除去す
る手段に導入する試料量を少なくでき、かつ上記除去手
段の寿命をのばすことができる。さらにFIDを2つ備え
た1台のGCでシステムを組むこともできる。
(G) Effect of the Invention According to the present invention, the saturated aliphatic hydrocarbon, unsaturated aliphatic hydrocarbon, and aromatic hydrocarbon contained in the hydrocarbon mixture sample can be easily separated and quantified, respectively. In addition, since the measurement is performed in parallel flow channels, the analysis time can be shortened. Furthermore, since the measurement is performed based on the peak detected by the hydrogen flame ionization detector, the analytical method is reliable and reproducible without including individual error unlike the fluorescence method. Further, according to the configuration of the present invention, since the hydrogen flame ionization detector is used, even if the configuration absorbs the inorganic gas generated in the flow channel, the quantitative value is not affected, and more accurate analysis can be performed. . Further, by providing the apparatus of the present invention with a carrier gas discharge pipe, the amount of the sample introduced into the means for removing the predetermined component can be reduced, and the life of the removing means can be extended. In addition, the system can be built with one GC equipped with two FIDs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の方法を実施するガスクロマトグラフ
装置の一実施例の構成説明図、第2図はこの発明の方法
を実施する装置の他の例の構成説明図、第3図は第1図
の装置に不飽和脂肪族炭化水素を含まないナフサを標準
試料として用いたときに得られるクロマトグラムの模式
図、第4図は第1図の装置にタイプ別の各成分の容量が
既知の標準試料を用いて得られるクロマトグラムの模式
図である。 (2)……試料注入・気化室、 (3)……分離カラム、 (4)……第1水素炎イオン化検出器、 (5)……硫酸含有トラップ、 (6)……精製トラップ、 (7)……第2水素炎イオン化検出器、 (b)……第1分流路、(c)……第2分流路、 (d)……キャリアガス排出管路、 (R1)(R2)(r)……抵抗管路。
FIG. 1 is a structural explanatory view of an embodiment of a gas chromatograph apparatus for carrying out the method of the present invention, FIG. 2 is a structural explanatory view of another example of a device for carrying out the method of the present invention, and FIG. A schematic diagram of a chromatogram obtained when naphtha containing no unsaturated aliphatic hydrocarbon is used as a standard sample in the apparatus shown in FIG. 4, and FIG. 4 shows the capacity of each component by type in the apparatus shown in FIG. It is a schematic diagram of the chromatogram obtained using a standard sample. (2) …… Sample injection / vaporization chamber, (3) …… Separation column, (4) …… First hydrogen flame ionization detector, (5) …… Sulfuric acid-containing trap, (6) …… Purification trap, ( 7) ... Second flame ionization detector, (B) ...... first branch passage, (c) ...... second branch passage, (d) ...... carrier gas discharge line, (R 1) (R 2 ) (r) ...... resistance line.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】炭化水素混合物含有試料をガスクロマトグ
ラフィに付して脂肪族炭化水素と芳香族炭化水素にそれ
ぞれ分離含有されたキャリアガス流を得、このキャリア
ガス流を所定流量比で2つのガス流に分流し、一方のガ
ス流を水素炎イオン化検出器で脂肪族炭化水素と芳香族
炭化水素を検出すると共に、他方のガス流を硫酸との接
触処理工程を介して不飽和脂肪族炭化水素と芳香族炭化
水素を除去した後、水素炎イオン化検出器で飽和脂肪族
炭化水素を検出し、これら各水素炎イオン化検出器の検
知出力および上記流量比に基づいて、前記試料中の飽和
脂肪族炭化水素、不飽和脂肪族炭化水素および芳香族炭
化水素をそれぞれ分離定量することを特徴とする炭化水
素混合物の分析法。
1. A hydrocarbon mixture-containing sample is subjected to gas chromatography to obtain a carrier gas stream separated and contained in aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, and the carrier gas stream is divided into two gases at a predetermined flow rate ratio. And one of the gas streams is detected with a flame ionization detector to detect aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, and the other gas stream is subjected to a contact treatment step with sulfuric acid to produce unsaturated aliphatic hydrocarbons. After removing the aromatic hydrocarbons and saturated hydrocarbons, the saturated flame hydrocarbons are detected with a flame ionization detector, and the saturated aliphatic hydrocarbons in the sample are detected based on the detection output of each flame flame ionization detector and the flow rate ratio. A method for analyzing a hydrocarbon mixture, characterized by separating and quantifying hydrocarbons, unsaturated aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, respectively.
【請求項2】キャリアガス供給部、試料導入部および分
離カラムをこの順に備え、分離カラムから順次移送され
る分離試料を検出する第1水素炎イオン化検出器に接続
される第1分析流路と、該流路の分離カラムと第1水素
炎イオン化検出器との間に接続され、上記分離カラムか
ら移送される分離試料含有キャリアガスと接触して該試
料中の所定物を除去する硫酸含有トラップを経て第2水
素炎イオン化検出器に延設される第2分析流路とから構
成されてなる炭化水素混合物の分析装置。
2. A first analysis flow path, which comprises a carrier gas supply section, a sample introduction section and a separation column in this order, and which is connected to a first hydrogen flame ionization detector for detecting separation samples sequentially transferred from the separation column. A sulfuric acid-containing trap that is connected between the separation column in the flow path and the first hydrogen flame ionization detector and that contacts a carrier gas containing the separated sample transferred from the separation column to remove a predetermined substance in the sample And a second analysis flow path extending to the second hydrogen flame ionization detector through the analysis device for a hydrocarbon mixture.
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