液氧中乙炔含量比色检验分析法

液氧中杂质的分析1 前言空分塔液氧中烃类杂质、一氧化碳、二氧化碳含量是空分装置安全运行的关键控制指标。

液氧中乙炔含量超标会引起装置发生爆炸。

在装置运行过程中，样品分析要求快速、准确，能够及时为装置安全操作提供依据。

目前实验室分析大多采用色谱法。

我们在SP34系列色谱上设计了液氧中杂质专用分析系统。

该系统乙炔检测限可达到0.05PPm、一氧化碳检测限可达到1PPm、二氧化碳检测限可达到0.5PPm。

是用于空分装置监测的有利工具。

2、试验：2．1仪器配置：a、气相色谱仪b、双氢火焰检测器c、毛细管进样器d、填充柱进样器e、双进口六通阀f、分析柱： BFSP-M 50m×0.32mm×25μmBFSP-0667-02 1m×3mmg、转化炉h、双通道工作站2．2试剂和材料a、标气：一、烃类杂质标气组分名称标准气含量PPm甲烷10.0乙烷9.5乙烯4.5乙炔1.9丙烷9.7丙烯5.3异丁烷6.1氮气余二、一氧化碳、二氧化碳标气组分名称标准气含量PPm一氧化碳4．3二氧化碳16.6氮气余b、载气：高纯氮气 99.998%c、燃气：氢气99.995%（或氢气发生器）d、助燃气：空气呼吸用水平（或空压机）2．3色谱条件a、柱温：100℃；b、汽化温度：100℃；c、检测器温度：150℃；d、转化炉温度：380℃；2．4试验步骤a、双六通分析进标气，计算烃类、一氧化碳、二氧化碳校正因子存为模板。

b、分析液氧样品，通过工作站软件计算出各组分含量。

2．5分析谱图图一：烃类杂质色谱图图二：一氧化碳、二氧化碳色谱图3．说明3．１液氧中杂质分析系统操作简单，重复性好，分析结果完全满足空分装置监测的需要。

3．2分析系统中进样阀采用进口六通阀，保证了微量分析的可靠性。

3．3使用过程中要注意转化炉的保护，不要在断氢的情况下加热。

3．4使用过程中仪器的维护很重要，一般情况下，一是要使用高纯的气源；二是经常烘烤系统，才能保证仪器的良好工作状态，才能达到分析目的。

第１７期 收稿日期：２０２０－０６－０８作者简介：杨　扬（１９９１—），女，山西五台人，助理工程师，主要从事化工分析检验技术的应用。

液氧中痕量烃的测定方法杨　扬１，李宁辉２（１．山西省焦炭集团益达化工股份有限公司，山西介休　０３２０００；２．山西省焦炭集团有限责任公司，山西太原　０３００２４）摘要：为了准确测定液氧中危险杂质痕量烃的含量。

应用气相色谱法，建立了液氧中痕量烃的测定方法。

该方法的相对标准偏差小于０．８１％（ｎ＝５），回收率９９．４％～１００．４％。

该方法具有分析耗时少，操作简便的优点，作为控制液氧质量的分析方法，对指导生产工艺的安全性和稳定性起到了保障作用。

关键词：气相色谱法；液氧；痕量烃；测定方法中图分类号：Ｏ６５７．７＋１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２０）１７－００９３－０３ＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｏｆＴｒａｃｅＨｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｉｎＬｉｑｕｉｄＯｘｙｇｅｎＹａｎｇＹａｎｇ１，ＬｉＮｉｎｇｈｕｉ２（１．ＳｈａｎｘｉＣｏｋｅＧｒｏｕｐＹｉｄａＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉｅｘｉｕ　０３２０００，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａｎｘｉＣｏｋｅＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔａｉｙｕａｎ　０３００２４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｒａｃｅｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓｗｅｒｅｄａｎｇｅｒｏｕｓｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓｉｎｌｉｑｕｉｄｏｘｙｇｅｎ，ａｎｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｗｅｒｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｇａｓｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙｍｅｔｈｏｄ，ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｒａｃｅｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｉｎｌｉｑｕｉｄｏｘｙｇｅｎｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．ＴｈｅＲＳＤｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄｗｅｒｅｌｅｓｓｔｈａｎ０．８１％（ｎ＝５），ａｎｄｔｈｅｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓｗｅｒｅ９９．４％～１００．４％．Ａｎｄｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｌｅｓｓａｎａｌｙｓｉｓｔｉｍｅａｎｄｓｉｍｐｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ａｓａｎａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｌｉｑｕｉｄｏｘｙｇｅｎ，ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃａｎｇｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅｓａｆｅｔｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇａｓｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙｍｅｔｈｏｄ；ｌｉｑｕｉｄｏｘｙｇｅｎ；ｔｒａｃｅｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ；ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ 山西省焦炭集团益达化工股份有限公司（简称益达化工）的转化装置，采用纯氧催化部分氧化转化工艺，将系统气中的甲烷及少量多碳烃转化为合成甲醇的有效成分ＣＯ和Ｈ２，转化后的系统气成份要求满足甲醇合成原料气的基本要求。

液氧中乙炔含量比色法分析检验标准操作规程1 方法原理借助于液氧的温度将试样中蒸发出的乙炔冻结（在标准状态下，乙炔的沸点为-83℃，液氧的沸点为-183℃），被冻结的乙炔在常温下用氮气吹入乙炔吸收剂在乙炔吸收剂的胶体溶液中，乙炔与氯化亚铜作用生成了均匀的紫红色溶液。

2 试剂：硝酸铜、25%氨水、硫酸、氢氧化钠、盐酸氢铵、甲基橙指示剂、白明胶、95%无水乙醇、硝酸钴、硝酸铬3 材料及装置：500-1000ml液氧蒸发瓶，蛇形冷凝管，吸收瓶，保温瓶、高纯氮4 乙炔吸收剂的配制4.1 硝酸铜溶液的配制：称取33g（实际3.3）硝酸铜，用蒸馏水溶解至1L（实际100），4.2 10%氨水的配制及0.53g氨水的滴定10%氨水的配制：取400ml25%氨水，用蒸馏水稀释至1L(每次配1/10即可)0.53g氨水的滴定：取50ml1N硫酸与三角烧瓶中，加入2滴甲基橙指示剂，用移液管加入5ml10%氨水再用1N氢氧化钠反滴定。

4.3 盐酸羟氨溶液的配制：称取57.5g盐酸羟氨，用蒸馏水稀释至1L4.4 2%白明胶溶液的配制：称取2g明胶在加热情况下溶解于100ml蒸馏水中，待溶解均匀后盖上软木塞，冷却保存，有效期1个星期。

4.5 100ml乙炔吸收剂的配制：在100ml容量瓶中加入加入硝酸铜溶液15ml，10%氨水，使含量正好为0.53g（5.5ml），在加入40ml盐酸羟氨溶液，（不要马上振荡）待溶液还原成无色后再加入2%白明胶溶液4.5ml，95%无水乙醇28ml，然后用蒸馏水稀释至刻度，振荡均匀，反应生成的氮气要及时放出，以免容量瓶爆破。

配制好的溶液放暗处保存。

5 测定步骤：a用液氧蒸发瓶准确取液氧500-1000ml；b将洗净干燥的蛇形冷凝管慢慢侵入装有液氧的保温瓶中，并迅速与液氧蒸发瓶相接，使试样在常温自然下蒸发。

C待所有液氧试样蒸发完后，用缓慢的氮气流吹洗15分钟赶走残余气体。

d关闭氮气阀门及蒸发瓶进口的螺旋夹，将冷凝管接于装有10ml乙炔吸收剂的吸收瓶上。

南京气相色谱仪-液氧中微量乙炔的气相色谱法分析解决案例南京气相色谱仪-液氧中微量乙炔的气相色谱法分析解决案例乙炔权威释义：俗称风煤、电石气，是炔烃化合物系列中体积最小的一员，主要作工业用途，特别是烧焊金属方面。

乙炔在室温下是一种无色、极易燃的气体。

纯乙炔是无臭的，但工业用乙炔由于含有硫化氢、磷化氢等杂质，而有一股大蒜的气味。

1、南京气相色谱仪检测液氧中微量乙炔前言：空分装置是尿素生产的重要装置，因液氧中含有微量乙炔，当乙炔聚集到一定量时容易引起爆炸，故需要经常检测乙炔的含量。

为了适应车间生产的快速检测的需要，采用自制色谱柱进行色谱分析取代比色分析法，具有简便、快速、准确度高。

2、南京气相色谱仪检测液氧中微量乙炔原理：测定原理根据气相色谱仪使用状况，采用氢火焰离子化检测器(FID) 进行液氧中微量乙炔的测定。

FID在工作时需要载气、氢气和空气，当氢气在空气中燃烧时，火焰中的离子很少，但如果有碳氢化合物存在时，离子就大大增加。

当从柱后流出的载气和样品用氢气混合在空气中燃烧，有机化合物被电离成正负离子，正负离子在电场的作用下就产生了相对燃烧物质量的电流，这个电离经微电流放大器放大后，可用数据处理机记录下来做为定性定量的依据。

3、南京气相色谱仪检测液氧中微量乙炔实验部分：3.1实验仪器采用外标法定量，以含乙炔10. 6 ×10 -6 的钢瓶标准气对该分析方法的可靠性进行实验。

实验仪器:GC5890气相色谱仪（南京科捷仪器）；CDP-4A色谱数据处理机；空气发生器；氢气发生器；载气为高纯氮。

南京气相色谱仪检测液氧中微量乙炔实验仪器详细参数介绍：GC5890气相色谱仪技术参数：1、温控控温范围：室温上7℃~400℃（增量0.1℃）程升阶数：三阶程升速率：0.1℃~50℃/min(增量0.1℃)2、检测器FID检测限：≤5×10-1２g/s(正十六烷)基线噪声：≤6×10-12A/H线性范围：≥105稳定时间：<20min3、检测器TCD敏感度：≥10000mV.ml/mg(正十六烷)基线噪声：≤30uV(载气为99.999的氢气)CDP-4A色谱数据处理机性能指标：动态范围：106 （微伏）积分灵敏度：1微伏秒线性误差：≤ ±0.1%读数值重复性：（以峰高为1毫伏，半峰宽为20秒，一天内）变异系数（cv）面积：≤±0.1%峰高：≤±0.5%平均峰高：≤±0.1%GA2000A空气发生器术参数：输出压力：0～0.4Mpa空气流量：0～2000ml/min 、0～5000ml/min空气纯度：无油三级电源电压：220V±10% 50/60Hz最大功率：125W重量：20Kg外形尺寸：480×2350×3803.2 吸附的选择在色谱分析中，组分的分离度是准确定量的关键，所以必须选用恰当的色谱柱。

气相色谱法测定液氧中碳氢化合物的浓度空分设备长期运行后，入塔空气中残存的微量乙炔和其他碳氢化合物在液氧中必然会逐渐浓缩，当含量超过其溶解度时就会出现固体颗粒析出，从而构成了对空分生产的极大危害。

为确保空分系统长周期安全运行，所以对液氧中乙炔和其他碳氢化合物的含量进行分析监测，以便为空分生产提供可靠的分析依据。

1分析所用仪器痕量总烃色谱分析仪。

电脑数据处理氢气发生器高纯氮气一瓶仪表空气。

气源要求：要求氢气必须为超纯且干燥。

空气为无油且干燥空气，采用瓶装氮气作载气，纯度为99.995%以上。

2分析方法2.1色谱柱的选择若要成功地分析样品，必须针对分析对象正确选择柱子的类型，柱长和内径等。

以便能快速高效地分析样品。

色谱柱选择：根据厂家提供及日常分析所需选用1米不锈钢调试柱和1#浓缩柱总之色谱柱是决定分离好坏的核心，一只质量好的色谱柱应该拄效高，选择性好，内壁惰性和使用温度范围宽2.2载气及其流速的选择对一定的色谱柱和试样来说，有一个最佳载气流速，此时柱效最高。

此外，还必须考虑检测器的类型，不同类型的检测器对载气有不同的要求。

尤其是使用氢焰离子检测器(FID)时，最大灵敏度需要一定浓度的含有所需化合物的标准样品来优化流量，用该标样在不同载气，空气和氢气流量进行实验来确定产生最大响应的流量，其中起决定作用的变量是氢气和载气的比率。

根据厂家提供和实验，我们厂选定以下进样系统的压力：载气：0.08MPa氢气:0.04MPa空气：0.055MPa2.3柱温的选择柱温是一个重要的操作参数，直接影响分离度和分析速度。

首先柱温不能超过柱子的最高使用温度。

一般提高柱温使各组分挥发靠近，不利于分离，若柱温太低，则峰形变宽，柱效下降，分析时间延长。

选择的一般原则是在使最难分离的组分尽可能好的分离前提下，尽可能地采用较低的柱温，但以峰形不拖位尾，保留时间适当为基准。

若试样的沸点范围较宽，宜采用程序升温。

具体操作条件的选择应根据不同的实际情况而定。

液氧中乙炔含量的比色法分析1、方法原理借助于液氧的温度将试样中蒸发出的乙炔冻结（在标准大气压力下，乙炔的沸点为-83℃，液氧的沸点为-183℃）。

被冻结的乙炔在常温下用氮气吹入乙炔吸收剂。

在乙炔吸收剂的胶体溶液中，乙炔与氯化亚铜作用生成了均匀的紫红色溶液。

利用分光光度法进行测定，可确定乙炔的含量。

反应式：2Cu(NO3)2+4NH4OH+2NH2OH·HCl →Cu2Cl2+4NH4NO3+N2↑+6H2O ------ （1）Cu2Cl2 +C2H2+2NH4OH→Cu2C2+2NH4Cl+2 H2O --------（2）2、仪器与设备乙炔含量测定装置如图1所示。

所需主要仪器：a.分光光度计；b.蒸发瓶：250mL；c.吸收瓶：20 mL；d.蛇形冷凝管：18~22圈；e.微量注射器：50μL；f.冰瓶：内径200mm，高250mm。

3、试剂与溶液试剂与溶液如下：a.溶解乙炔：要求纯度在90％以上；b.氨水（1+1）：取50 mL氢氧化铵，用水稀释到100 mL，摇匀；c.硝酸铜溶液：称取10g硝酸铜，溶解于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀；d.盐酸羟胺溶液：称取46 g盐酸羟胺，溶解于100mL容量瓶中，定容；e.白明胶溶液：称取0.5 g优质白明胶，加25mL水，加热使其溶解；f.无水乙醇；g.乙炔吸收液：在100mL容量瓶中，加入硝酸铜溶液5mL，氨水（1+1）5mL，盐酸羟胺溶液5mL，于沸腾水浴中加热还原成无色，在加入白明胶溶液4.5 mL及无水乙醇32mL，用水稀释至刻度，摇匀；h.氮气。

4、标准曲线的绘制4．1 以乙炔气体制备标准标准曲线的绘制如下：a.在6支25mL容量瓶中，分别加入乙炔吸收液至刻度，并盖上胶塞；b.用50μL的微量注射器分别向容量瓶的乙炔吸收液内注入5、10、15、20、25、30μL已知纯度的乙炔气，摇匀；根据公式1计算出每毫升吸收液相当于含有乙炔的体积：C i=C1×V i -----------------------------------------（1）V1式中：C i ----------容量瓶中每毫升吸收液相当于含有乙炔的体积，μL/mL；C1 ----------乙炔气的纯度，％；V i----------注入到容量瓶乙炔的体积，μL；V1----------容量瓶中吸收液的体积，mL。

彩虹电子集团公司彩虹动力厂质量管理文件DN—d(Q)—35—3001操作规程理化检验1994—08—31发布 1994—10—01实施彩虹动力厂发布理化检验操作规程编写白露莲校对罗成林白武俭审核胡学军肖玉林批准张玉艳日期一九九四年十月一日目录第一篇气体分析1 液氧中乙炔含量1.1 分析原理1.2 试验配制1.3 操作方法1.4 结果计算1.5 仪器及器皿1.6 备注2 液氧中碳氢化合物的含量2.1 分析原理2.2 试剂配制2.3 操作方法2.4 结果计算2.5 仪器及器皿2.6 备注第二篇冷却循环水分析1 全硬度1.1 分析原理1.2 试剂配制1.3 操作方法1.4 结果计算1.5 仪器及器皿2 氯根2.1分析原理2.2 试剂配制2.3 操作方法2.4 结果计算2.5 仪器及器皿3 总碱度3.1 分析原理3.2 试剂配制3.3 操作方法3.4 结果计算3.5 仪器及器皿彩虹动力厂质量管理文件前言 气体成份的分析检测是气体安全生产的主要方法之一，其分析结果在很大程度上决定着工艺生产的安全和产品质量的提高，只有及时、认真、准确地分析结果，才能实现生产过程安全、稳定、保质保量的供给。

因此，可以说没有气体分析的配合，气体生产安全稳供是不可想像的，更无法保证产品质量。

总之，分析工作是生产的重要环节。

作为分析工作者，要认真地学习分析操作规程，并能在工作中熟练、准确地加以理解和运用，为产品生产提供安全可靠的数据。

这次操作规程的编写，是依据日本日立公司标准进行编写的。

第一篇气体分析1 液氧中乙炔的含量1.1 分析原理：当乙炔气体通过发色溶液的时候，和其反应生成红褐色的乙炔铜沉淀，反应式如下：Cu2O + C2H2=Cu2C2 + H2O乙炔铜是一种红褐色的沉淀物，经过滤后，将其溶解在酸性硫酸铁溶液中，在酸性硫酸铁溶液中，乙炔铜将高价铁还原成亚铁；Cu2C2 + Fe2(SO4)3 + H2SO4 = 2CuSO4 + 2FeSO4+ C2H2用0.01N的高锰酸钾标准溶液滴定硫酸亚铁，记录消耗高锰酸钾的体积，可间接定量液氧中的乙炔含量。

潍坊昊达保温材料有限公司低温液体（液氧）储罐使用操作规程为了更好地使用低温液体（液氧）储罐设备，确保人身及设备安全，特制订本使用操作规程。

一、结构特征与工作原理1、本设备为固定立式真空粉末绝热低温液体储罐。

后附图。

2、储罐为双层圆筒形结构，内同及其配管均用奥氏体不锈钢制造，外筒用优质碳素钢制造，夹层内充填专用深冷绝热材料珠光砂，并在夹层中建立较高的真空，以延长储罐的使用寿命。

3、本储罐带有增压器及升压调节阀，可调节排液需要的压力。

4、储罐设置有供操作的各种阀门，其阀门布置于储罐底部。

设置有压力表、液位计，供观察罐内压力、液位之用。

5、储罐内外容器均设有安全泄放装置。

内容器设一个三通切换阀装有2只安全阀可替换使用，外筒设有一个防爆装置，增压器设有一个增压安全阀。

6、储罐、增压器组成供液系统，在不加低温泵的情况下，即可向外供应液体或气体，保证排除液体或气体的纯度。

7、根据需要调节压力调节阀，调节需要的压力，（操作压力不大于。

8、设有供槽车冲灌的接头。

二、技术特性1.低温绝热促管的基本参数二、安装要求1、安装场所必须有良好的通风条件或有换气通风装置，并能安全排放液体、气体。

2、安装场所必须设有安全出口，周围设安全标志。

安全标志的要求符合GB2894的有关规定。

3、安装场所附近必须有充足的水源，场所必须配备灭火器材，周围不得有易燃易爆物品，保持场地清洁干净。

4、液氧的储存、汽化、充装、使用场所易设围墙或栅栏。

5、液氧的储存、汽化、充装、使用场所的周围严禁明火，杜绝一切火源，并有明显的禁火标志。

四、设备的安全使用1、容器的充满率不得大于，严禁过量充装。

2、容器投入使用前，应按《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定检查各种阀门、仪表、安全装置是否齐全有效、灵敏可靠，以保证安全使用。

3、所用压力表必须是禁油压力表，安全阀、防爆装置的材质应选用不锈钢、铜或铝，并必须脱油去脂。

4、容器、汽化器及管路系统在使用前应用无油干燥空气或氮气吹除水分或潮气。

作者： 张延芳[1];郭全礼[2]
作者机构： [1]青海盐湖工业股份有限公司研发中心,816000;[2]青海盐湖工业股份有限公司发展分公司,816000
出版物刊名： 化工管理
页码： 164-164页
年卷期： 2015年 第2期
主题词： 气相色谱法;乙炔含量;测定措施;氧中乙炔含量
摘要：近年来,时有发生空分装置爆炸的事故,这主要是由于空气中含有微量的碳氢化合物,当空分装置中冷却的碳氢化合物受到冷却积累的含量越来越多的时候,由于液氧中的乙炔从液氧中析出是呈现固态,具有易爆性,因此,这就要求企业在生产过程中,一定要对液氧中的乙炔含量进行测定、分析和监控,而气相色谱法在测定氧中乙炔含量中能够进行正确的分析,对企业的安全生产具有保障性。