使用Karl Fischer气体分析仪鉴定液化石油中的水分

在炼油中发现的烷基化单元用于将烷基和异丁烯转化为烷基化。烯烃的分子量低,而烷基化烷基化是高辛烷值,分支链碳氢化合物。在此过程中,氢氟或硫酸被用作催化剂。

氢氟酸烷基化单元可以包含水分含量,必须准确跟踪。同样,为了防止酸稀释烯烃的原料,HF和异丁烯应以水的存在,否则可能会导致聚合物或油性样品的不必要形成。

当前,尚无ASTM方法可直接测量烷基化单元的气体原料中的水分含量。在现代技术中,在线分析仪用于测量这些气体中的水分,但已知这些仪器可提供模棱两可的结果。

仪器

以下仪器用于分析:

875 kf气体分析仪

图1。875 kf气体分析仪

MetroHM KF气体分析仪

MetroHM的875 kF气体分析仪采用了一系列执行器阀,它们易于关闭并开放,以促进样品进入系统。MFC用于调节进入滴定细胞的样品的数量。在每次滴定启动期间,样品不会直接到达MFC。取而代之的是,它通过样品阀,精细控制阀,80°C的蒸发器流动,然后最终进入MFC。必须注意确保样品在到达MFC之前保持在稳定温度下保持气态。这是因为任何进入MFC的液体都会导致结果不准确。此后不久,样品被滴定,通过MFC流动的气体量转化为质量,以确定其水分含量。在采样之前和之后,在自动发生的系统中集成了氮净化。

气体校准

为了确定氮的质量流量,整合在MetroHM KF气体分析仪中的MFC进行了完全校准(图2)。但是,如果必须计算不同气体的质量流量,则必须首先确定校准因子。接下来,使用样品容器和液化气体安装平衡,并使用PTFE毛细管将样品缸连接到系统。为了测量校准因子,使约10升样品通过系统通过,并使用仪器软件来节省校准因子。

气体校准

图2。气体校准

分析和计算

液化石油气体通常包括小于100 µg/g的水。估计非干燥的异丁烯样品的量超过10倍。由于样品在干燥之前含有高水平的水含量,因此控制到达系统的样品的体积很重要。基于此,对默认分析进行了轻微的调整,以使样品阀驱动1 ms,然后立即将其关闭。一旦流量降低到小于500 ml/min,阀就会打开并关闭,直到记录最小的样本量。表1显示了异丁烯的校准因子和水含量。

表格1。校准因子和异丁烯的水含量

校准因子 含水量
fcal = v样本/m样本 水(μ/g)= ep x f加州/ v样本
FCAL:校准因子(L/G) 水:μg/g的水含量
v样本:测量(用MFC)样品体积(L) EP:滴定结束时确定的水量(μg)
m样本:称重样品质量(G) F加州:校准因子(L/G)
v样本:测量(带有MFC)样品(L)的体积

这个过程使得能够准确控制进入系统的样品的数量。如果没有进行此修改,则由于引入样本的大小,分析时间将更长。一旦样品干燥,它们就会被检查以保持一致性。通过检查认证的氮气标准来确保系统功能。

干燥前后的异丁烷中的水含量

异丁烷的校准因子被发现为1.42ml/mg。在干燥前后注册的样品的标准大小分别为2300和300mg(表2)。

表2。干燥前后的样品量和水含量

样本 样本量(mg) 水含量(μg/g)
干燥前的异丁烷 2370 4148.5
2320 4144.3
2190 4121.2
平均:4138±14.7
干燥后的异丁烷 294 20.7
324 19.9
324 18.4
平均:19.7±1.17
氮25.5(mg/l) 4150 25.5
4180 25.7
4180 25.0
平均值:25.4±0.36 mg/l

对于每个重复,分析时间约为300 s。干燥前后,异丁烷分别为4138µg/g水和19.7µg/g。使用25.5±5%mg/L认证的氮标准测试系统功能,该标准的回收结果记录为99.6%。图3显示了干燥后和之前的异丁烷的Karl Fischer滴定曲线。

干燥后的异丁烷和karl fischer滴定曲线后,异丁烷的Karl Fischer滴定曲线在干燥之前。

图3。干燥后的异丁烷和karl fischer滴定曲线后,异丁烷的Karl Fischer滴定曲线在干燥之前。

结论

在本文中,对低水和高水分含量样品进行了彻底检查。借助MetroHM的875 kF气体分析仪,使用氮气清除和自动化样品递送,在干燥之前和之后的原料气体中的水分含量可靠,准确地测量。

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    Metrohm USA Inc.(2020年5月21日)。使用Karl Fischer气体分析仪来鉴定液化石油中的水分。azom。于2022年8月8日从//www.washintong.com/article.aspx?articleId=12404检索。

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    Metrohm USA Inc. 2020。使用Karl Fischer气体分析仪鉴定液化石油中的水分。Azom,2022年8月8日,https://www.washintong.com/article.aspx?articleId=12404。

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