GC-ECD 法测定苯乙烯蒸馏釜底残液中的缓聚剂含量
苯乙烯是一种重要的化工原料,但因其具有自聚性,常温下就可发生聚合, 而且温度越高, 聚合越快。在聚合级苯乙烯的生产过程中为了减少聚合损失, 保证精馏系统正常进行, 必须使用阻聚剂。
目前苯乙烯精馏工艺中使用的阻聚剂主要有真阻聚剂和缓聚剂两种剂型,既可单独使用也可以复配使用。真阻聚剂可以真正阻止苯乙烯单体的聚合,但当其消耗完后即失去了阻聚作用,单独使用时加入量比较大;缓聚剂不能阻止单体的聚合但可以使聚合的速度大幅降低,缓聚剂的消耗速度减慢。
近年来发现两种剂型复配使用后具有一定的协同作用,既可以延长真阻聚剂消耗的诱导期又可以显著提高阻聚剂的阻聚效率,因此,各生产单位大都采用了复配技术。 工艺中使用的真阻聚剂有 TEMPO 等多个品种,缓聚剂则主要是 4,6-二硝基-仲丁基苯酚(DNBP)。
DNBP 分子量大、沸点高,一直处于精馏塔的塔底与苯乙烯的聚合物一起循环使用,使用一段时间后将与被称为 “焦油”的釜底残液一起排出,作为燃料油作燃烧处理。
为了控制工艺过程的平稳运行并在尽量降低原料成本的条件下提高经济效益必须对粗苯乙烯原料、精馏产品以及循环焦油中的各种阻聚剂含量进行准确分析,对将要排出反应体系的循环焦油中 DNBP 的含量也要进行准确定量以便采取有效措施处理燃烧后气体中所含的 NOx,确保燃烧炉排放的尾气符合环境排放标准。
我们在 采用 GC-FID 法分析各工艺段取样点所取样品时发现,粗苯乙烯进样口样品和出料口样品的分析因组成简单,除了 DNBP 在 FID 上的检测灵敏度较低,浓度较高的 DNBP 才能检测到外,其余不存在问题,但在分析焦油样品时,因组成复杂,样品中的苯乙烯聚合物将对 DNBP 的检测产生严重干扰, 基线重叠较多,所得结果误差较大。
为了避免这种干扰我们利用 DNBP 对电子比较敏感这一特性, 改用电子捕获检测器(ECD)对其检测,在提高了 DNBP 检测限的同时又排除了其周围色谱峰的干 扰,取得了比较满意的分析结果。采用 GC-ECD 法可以大幅提高 DNBP 的检测限,外标法能够获得非常满意的定量分析数据。