气相色谱法分析喹啉及其加氢脱氮产物
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１６ 辽宁科技学院学报 第ｌ２卷
文章编号：１００８—３７２３（２０１０）０４—００１６—０２
气相色谱法分析喹啉及其加氢脱氮产物
付云红 ，姜丽
（１．本溪市化学工业学校，辽宁本溪１１７０２２；２．天津天铁冶金集团有限公司，天津０５６４０４）
摘要：采用气相色谱分析法测定喹啉及其加氢脱氮产物含量。实验中，通过峰高增加法定性确定喹啉加氢脱氮产物。采
用外标法对喹啉加氢脱氮产物进行定量，该方法线性关系良好，各产物的校正曲线相关系数都在０．９９以上；相对标准偏差＜
０．２３％，加标回收率在９３％到１０４％范围内变化。该方法能在１４分钟内完成各产物的定量分析，并进而可以得出喹啉脱氮
率，适合于喹啉加氢脱氮率的考察。 关键词：气相色谱；喹啉；加氢脱氮产物
中图分类号：ＴＱ１１０．３ 文献标识码：Ａ
１ 引 言
柴油的加氢精制是石油精制中重要的反应过程，而喹啉
常作为柴油加氢脱氮的模型化合物来考察催化剂的加氢脱
氮性能。喹啉加氢脱氮后产物为：正丙基环己烷（ＰＣＨ）、丙
苯（ＰＢ）、十氢喹啉（ＤＨＱ），１，２，３，４一四氢喹啉（１一Ｑ）、５，
６，７，８一四氢喹啉（５一Ｑ）、２一丙基苯胺（ＯＰＡ）。测定喹啉
加氢脱氮率以往常采用非水滴定法，即以甲基紫为指示剂，
以苯一冰醋酸为溶剂，用高氯酸一冰醋酸进行滴定，根据消
耗的高氯酸计算喹啉的碱性氮含量，从而得出喹啉的脱氮
率。但该法存在滴定终点颜色变化不易辨别，在微量分析
中相对误差很大，冬季测定时冰醋酸易在滴定管壁结冰等缺
点，因此本文尝试采用气相色谱法分析喹啉及其加氢脱氮产
物的含量，并进一步得出喹啉的脱氮率。
２实验部分
２．１仪器与试剂
（１）仪器
Ａｇｉｌｅｎｔ ６８９０Ｎ气相色谱仪，ＨＰ一５石英弹性毛细管柱
（３０ｍ Ｘ３２０１Ｊａｎ Ｘ０．２５Ｉ．ｔｍ），氢火焰离子化（ＦＩＤ）检测器；载
气为氮气（纯度为９９．９９５％）；燃气为氢气（纯度为９９．
９９９％）；助燃气为压缩空气；１ 进样器（Ａｇｉｌｅｎｔ公司生产）；
电子天平（ＦＡ２１０４Ａ电子天平，上海精天电子仪器有限公
司）。
（２）试剂
十二烷（分析纯）喹啉（分析纯，纯度９８％，上海金山亭
新化工试剂厂）；十氢喹啉（标准品，纯度９８％，百灵威公
司）；５，６，７，８一四氢喹啉（标准品，东京化成工业株式会
社）；１，２，３，４一四氢喹啉（标准品，纯度９８％，Ｊ＆Ｋ ＣＨＥＭＩ—
ＣＡＬ ＬＴＤ）；２一丙基苯胺（标准品，纯度９７％，Ｓｉｇｍａ—Ａｌｄｒｉｃｈ
收稿日期：２０１０—１ｌ—ｌ２
作者简介：付云红（１９６５一），女，辽宁本溪人，本溪市化学工
业学校高级讲师． Ｃｈｅｍｉｅ ＧｔｎｂＨ）丙苯（Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ，ＵＳＡ）；正丙基环己烷（标准
品，东京化成工业株式会社）
（３）色谱条件
程序升温，起始温度１００％：，保持０．００ｍｉｎ，以
５℃－ｍｉｎ 程序升温至１６０．００℃，保持２．ＯＯｍｉｎ。进样１：３温
度２８０￣Ｃ，检测器温度２８０￣Ｃ。进样量０．２ ，分流比８０：１；
载气：氮气
（４）加氢脱氮各种产物标准溶液的配制
配制喹啉（Ｑ）、正丙基环己烷（ＰＣＨ）、丙苯（ＰＢ）、十氢
喹啉（ＤＨＱ）、５，６，７，８一四氢喹啉（５一Ｑ）、１，２，３，４一四氢喹
啉（１一Ｑ）、２一丙基苯胺（ＯＰＡ）共七种标准物质的溶液，每
种标准溶液的浓度分别为：３０００ｐｐｍ、１５００ｐｐｍ、７５０ｐｐｍ、
１５０ｐｐｍ。
（５）各种产物标准混合溶液的配制
将（４）配制的标准溶液按等比例混合，得到含各种标液
的混合溶液，其浓度为：１５００ｐｐｍ、１０００ｐｐｍ、４２０ｐｐｍ、２１０ｐｐｍ、
１０５ｐｐｍ、２１ ｐｐｍ。
３结果与讨论
３．１定性分析
以丙苯（ＰＢ，喹啉脱氮产物之一）说明之。取不同浓度
丙苯标准溶液进样，采用峰高增加法定性确定喹啉加氢脱氮
产物。图１是丙苯的色谱测定谱图。
图１丙苯（ＰＢ）峰谱图
由上图可确定保留时间为３．８３９ｒａｉｎ的峰为正丙基苯
（ＰＢ）
第１２卷第４期 辽宁科技学院学报 Ｖｏ１．１２ Ｎｏ．４
２０１０年ｌ２月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＬＩＡＯＮＩＮＧ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＱＬ０ＧＹ—旦 ｃ． １ｏ
３．２系列标准混合样品中物质线性关系关系考察
将按（５）法配制好的混合标准溶液进样分析，以ｃ（ ｍＬ）对相应的峰面积（Ａｒｅａ）作外标法工作曲线，见表１，得到
相应的回归方程及相关系数，见表２。
表１ 各标准溶液在不同浓度下测定所得的峰面积
表２各标准溶液的线性回归方程和相关系数
注：Ｙ：计算机给出的峰面积；Ｘ：组分质量浓度（１ａｇ／ｍＬ）
七种物质线性关系良好，可作为分析喹啉加氢脱氮反应
后相关结果的检测，ｌ４分钟内样品各产物全部出峰，标准曲
线一旦建立后分析快速，适合批量样品分析。
３．３方法准确性的考察
以样品为本底值，以ＰＣＨ、ＰＢ、ＤＨＱ、ＴＨＱ５、ＴＨＱ１、ＯＰＡ、
Ｑ标准溶液为加标值，测得结果和计算出的回收率如表３。
３．４方法精密度的考察
精密吸取同一供样品溶液０．２ ，连续进样６次，其保
留时间的相对标准偏差（ＲＳＤ）＜０．２３０％，峰面积的相对标
准偏差（ＲＳＤ）＜２．３００％，表明仪器的精密度良好。
表３样品中各物质加标回收率
３．５方法稳定性的测定
精密吸取同一样品溶液０．２ｌａＬ，分别在制备后０、６、２４、 ４８、７２小时进样，其保留时间的相对标准偏差（ＲＳＤ）＜
０．２３０％，相对峰面积的相对标准偏差（ＲＳＤ）＜１．４５０％。表
明溶液至少在７２ｈ内稳定。。
色谱法经过准确性、重复性的检验，所测均符合要求。
３．６样品分析
浓度为１００００ｐｐｍ的喹啉在１０％Ｎｉ２Ｐ／ＴｉＯ２一Ａ１２Ｏ３催化
剂存在下、在微型固定床反应器上进行加氢脱氮反应，得溶
液产物，准确吸取０．２ｌａＬ，按照上述方法测定处理，脱氮产率
结果见表４：
表４各样品中脱氮产物的浓度及不同条件下的脱氮产率
４ 结论
（１）采用气相色谱分析法分析喹啉及其加氢脱氮产物，
峰高增加法定性，外标法定量，方法在１４分钟内即可完成检
测，且具有良好的准确性和稳定性，回收率在９３％至１０５％
范围以内，检测下限为１０ｐｐｍ。
（２）所建立的方法精密度良好，保留时间的相对标准偏
差（ＲＳＤ）＜０．２３０％，峰面积的相对标准偏差（ＲＳＤ）＜
２．３００％，且七种物质的线性关系良好，相关系数达０．９９以
上。方法适用于喹啉加氢脱氦效果的测定。
（下转第１９页）
第ｌ２卷第４期 辽宁科技学院学报 Ｖｏ１．１２ Ｎｏ．４ ２０１０年１２月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＬＩＡＯＮＩＮＧ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ！竺：
的开发平台采用工业控制组态软件一一组态王，组态王提供 了资源管理器式的操作主界面，与ＰＬＣ之间通信简单。利
用组态软件提供的面向对象的编程功能、友好的人机交互方
式，设计监控系统的监控界面和设置监控系统的功能，监控
界面如图３所示。
图３监控界面 在监控界面中显示ＰＬＣ控制的烟气除尘系统的工作过
程，包括：除尘系统中各个设备的状态，如空气调节阀、风机、 卸灰阀以及袋式除尘器中捕集系统的各个进烟阀和反吸阀
等的工作状态；对烟气通道中各监控点的温度数据的采集、
显示： 当温度过高时报警显示；对风机轴的温度监测，当温度过高
（＞６０＇Ｅ）时报警显示；设置了操作台，台上设置了工作方式
选择按钮、手动和自动操作的启停按钮。
监控系统的功能有：
对系统进行启停控制，对设备单独设置调试功能和控
制； 对整个ＰＬＣ控制的除尘系统工作过程做可视化实时监
控； 对各监控点的温度上限进行设置和管理；
显示现场温度的变化； 显示温度变化的实时曲线和历史曲线；
记录、统计系统的运行情况，生成完备的监控信息数据
库，并可存储、查询和打印； 对系统的故障和报警进行统计、实时记录并显示。
３ 结论
采用ＰＬＣ对硅钢厂烟气除尘系统进行控制，应用工业
控制组态软件编制监控系统，对ＰＬＣ控制的硅钢厂烟气除
尘系统进行可视化实时监控，极大地增加了系统的安全性、
可靠性和灵活性等，减少了操作人员的劳动强度，而且成本
较低。
参考文献
［１］廖常初．ＰＬＣ编程及应用［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００３． ［２］吴作明．工控组态软件与ＰＬＣ应用技术［Ｍ］．北京：北航大学出版社，２００７
［３］许志军．工控组态软件及应用［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００５
（上接第１７页）
参考文献
［１］林世雄．石油炼制工程［Ｍ］．北京：石油工业出版社，２００５．４．
［２］ＳＩ－Ｉ／Ｔ ０１６２—９２石油产品中碱性氮测定法［ｓ］．国家技术监督局，２０００．
［３］许国旺．现代实用气相色谱法［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００４．
Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｈｙｄｒ０ｄｅｎｉｔｒ０ｇｅｎａｔｉ０ｎ Ｐｒｏｄｕｃｔ ｂｙ Ｇａｓ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｍｅｔｈｏｄ
ＦＵ Ｈｏｎｇ—ｙｕｎ ；ＪＩＡＮＧ Ｌｉ
（１．Ｂｅｒｔｘｉ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＣｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｏ ，Ｂｅｎｘｉ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，１ １７０２２； ２． ０， 孔口， Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｃａｌ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｔｉａｎｆｉ ，０５６４０４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｈｙｄｒｏｄｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔ ｂｙ ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｍｅｔｈｏｄ．
Ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｄｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｒｅ ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅｌｙ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｐｅａｋ ｒａｉｓｅ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｌｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ
ｔｈｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄ ｍｅｔｈｏｄ．Ｉｔ ｓｈｏｗｓ ｂｅｔｔｅｒ ｌｉｎｅａｒ ｒｅｌａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅ￣ｅｉｅｍ ｏｆ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｕｒｖｅ ｆｏｒ ａｌｌ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｒｅ ｍｏｒｅ
ｔｈａｎ ０．９９．Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｅｖｉｔｉｏｎ ｉＳ ｂｅｌｏｗ ０．２３％．ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｒａｎｇｅｓ ｆｒｏｍ ９３％ｔｏ １０４％．Ｔｈｅ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ
ａｌｌ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｄｅｎｉｔｍｇｅｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｃａｎ ｂｅ ｆｉｎｉｓｈｅｄ ｉｎ １４ ｍｉｎｕｔｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｄｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅｓ ｏｆ ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ｅａＲ ｂｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．
Ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅ ｇａｓ ｅｈｍｍａｔｏｇｒａｐｌｆｉｅ ｍｅｔｈｏｄ ｉＳ ｆｉｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ．
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