nøkkelord

Bensin; Tilsetningsstoffer; Anilin; gasskromatografi;

1. introduksjon På grunn av restriksjonen på innenlandsk petroleumsenergi og raffineringsteknologi, er oljeproduktene produsert av vanlige raffinerier i markedet mangelvare, noe som gjør at et stort antall blandede oljeprodukter oversvømmer markedet. Vanlig blandet bensin blandes hovedsakelig med blandet aromatisk nafta (lettolje) som råmateriale. Men i bakgrunnen av høye råvarepriser og maksimering av fortjeneste, brukes anilinforbindelser ofte som ukonvensjonelle bensintilsetningsstoffer. For å få kvalitetsindeksen til bensin med slike tilsetningsstoffer til å oppfylle den nasjonale standarden for bilbensin, kan for eksempel tilsetning av 1 % (massefraksjon) N-metylanilin øke oktantallet med 2-4 enheter [1]. Imidlertid har anilintilsetningsstoffer potensielle farer for mobiliteten og sikkerheten til kjøretøy, og N-metylaniliner er nitrogenholdige forbindelser, noe som vil føre til en økning i innholdet av nitrogenoksider i bileksos, og forårsake skadelige effekter på atmosfærisk miljø og menneskers helse . Hovedkomponentene i anilintilsetningsstoffer inkluderer anilin, N-metylanilin, o-metylanilin, p-metylanilin, m-metylanilin og N,n-dimetylanilin. For tiden inkluderer de vanlig rapporterte metodene for påvisning av metylanilinforbindelser naftalendietylaminspektrofotometri, gasskromatografi-nitrogenkjemiluminescensdeteksjon, høyytelses væskekromatografi, etc. [2-4]. Den tradisjonelle naftalendietylaminspektrofotometrien forstyrrer bestemmelsesresultatet på grunn av forekomsten av bireaksjoner, og HPLC-metoden påvirkes uunngåelig av forstyrrelsen av bensinmatrisen.

Gasskromatograf-nitrogen-kjemiluminescensdeteksjonsmetoden krever klargjøring av en kostbar nitrogenkjemiluminescensdetektor som selektivt kan detektere nitrogen. Den nylig utarbeidede (ennå ikke publiserte) nasjonale standarden "Gasskromatografi for bestemmelse av oksyforbindelser og anilinforbindelser i bensin" beskriver også en analysemetode ved å bruke Deans-bryter på to kolonner med motsatt polaritet ved å bruke den vanlige og relativt rimelige hydrogenion-flammedetektoren. For denne metoden har ThermoFisher Scientific publisert et Application Paper (Application Notes C GC-50). Som en forenkling introduserer denne artikkelen en raskere enkeltkolonnemetode basert på den lokale standarden DB37/T-2650 utgitt av Shandong-provinsen i 2015 [5]. Resultatene viser at denne metoden er enkel å betjene, med god repeterbarhet og høy nøyaktighet. Samtidig ble metoden optimalisert for å løse problemet med interferens av anilinkvantifisering ved bensinmatrisesammensetning.

2. Oversikt over prinsippet for metoden På en polar polyetylenglykol (PEG) kolonne ble anilinforbindelser i bilbensin skilt fra bensinmatrisen, og acetofenon ble brukt som intern standard. Innholdet av anilin, N-metylanilin, o-metylanilin, p-metylanilin, m-toluidin og N,n-dimetylanilin i bilbensin ble bestemt med gasskromatograf utstyrt med flammeioniseringsdetektor (FID), og konsentrasjonen av hver komponent var beregnet med henvisning til intern standard.

3. Instrumenter

3.1 Trace 1300E gasskromatograf med shunt/ikke-shuntinnløp,

AS1310 automatisk prøvetaker, Flammeioniseringsdetektor (FID);

3.2 Chameleon programvare

3.3 Mikrosprøyte: kapasitet er 10uL.

4. Reagenser og materialer

4.1 Søyle: Polar søyle, TG-Voks, søylelengde 60m,

Indre diameter 0,25mm, væskefilmtykkelse 0,25μm

4.2 Med mindre annet er spesifisert, er reagensene som brukes i denne metoden analytisk rene og tillatte

Bruk andre reagenser med høyere renhet.

Reagenser brukt til kvalitative og kvantitative formål, inkludert anilin (Ca #62-53-3), N-

Metylanilin (CAS#100-61-8), o-metylanilin (CAS#95-53-4),

P-metylanilin (CAS#106-49-0), m-metylanilin (CAS#188-44-)

1) og N,n-dimetylanilin (CAS#121-69-7), den interne standarden var fenylen

Keton (CASA #96-86-2).

5. Eksperimentelle metoder

5.1 Etablering av standardkurve

5.1.1 Tilberedning av standardløsning: Alle standardstoffer er isooktan (kromatografisk rent)

Fortynning, henholdsvis konfigurert med seks anilinstoffer i 0,1 %, 0,2 %, 0,5 %, 1 %,

For standardprøver på 1,5 % og 2 % nivåer, se tabell 1 for detaljert konsentrasjonsinformasjon.

Tabell 1. Standard prøvekonsentrasjonstabell

5.1.2Standardprøvene ble analysert i henhold til GC-metoden i tabell 2

Tabell 2. GC-metode

5.1.3 Kvalitativ: Komponentene er kvalitative i henhold til retensjonstiden for hver komponent, og kromatogrammet til standardprøven av den typiske typen (0,1 % konsentrasjonsnivå) er vist i figur 1.

Figur 1. Kromatogram av typisk standardprøve

5.1.4 Etablere en standardkurve. Rediger kalibreringsmetoden i databehandlingsmetoden i Chameleon-programvaren, kalibreringstypen er lineær (ikke tvunget over origo), evalueringstypen er toppareal, og den interne standarden er variabel. Standardkurveligningen og lineær korrelasjonskoeffisient for hver komponent er vist i tabell 3, og standardkurven for hver komponent er vist i figur 2-7.

tabell 3. Kalibreringskurvedata

5.1.5 Resultatberegning: Forholdet mellom topparealet for hver komponent og topparealet til acetofenon ble beregnet. Massevolumfraksjonen av hver komponent som tilsvarer forholdet leses ut fra den aktuelle korreksjonskurven, og resultatet er nøyaktig til 0,01 %.

6. Resultater og diskusjon

6.1 Standardkurve: Standardkurven er etablert av 6 standardprodukter, volumkonsentrasjonsområdet er fra 0,01 % til 2,0 %, og den lineære korrelasjonskoeffisienten R2 er henholdsvis større enn 0,999 (se tabell 3 for detaljer).。

6.2 Metodeverifisering og -optimalisering: Sammenlignet med Deans-svitsjmetoden, har enkeltkolonnemetoden introdusert i denne artikkelen fordelene med lav kostnad, enkel betjening og høy reproduserbarhet. Noen komponenter i bensinmatrisen kan imidlertid påvirke anilinforbindelser.

For eksempel, i henhold til metoden beskrevet i denne artikkelen, når man tester en blank bensinmatriseprøve, er det funnet at etter sammenligning med kromatogrammet til standardprøven, er det en topp ved ca. 0,04 min (toppbredden til toppen er 0,07 min) fra anilinkomponenten i standardproduktet, som forstyrrer analysen av anilin. (se figur 2)

3

FIG. 2. Sammenligning mellom anilinstandardløsningsspektra og blanke bensinmatrisespektra

For å bekrefte at dette stoffet ikke er anilin, og eliminere interferensen med kvantifisering av anilin. Metoden i denne artikkelen er optimalisert, og programmets temperaturøkningsprosess er det

DB37/T-2650 beskrivelse av 5 ℃ /min endret til 4 ℃ /min. Bensinmatriseprøvene med standardprøver tilsatt ble analysert ved denne metoden. Som det fremgår av fig. 3,

Den optimaliserte metoden kan skille denne komponenten fra anilin i bensinmatrise, og beviser videre at oljeprøven kan oppnås ved DB37/T-2650-metoden

Toppen ved 21,905 min var ikke anilin. Interferensgruppen ble bestemt til å være naftalen ved kvalitativ massespektrometri og standard sammenligning.

FIG. 3. Sammenligning av spektra av oljeprøver, anilinprøver og bensinmatrise (optimalisert metode)

6.2 Utvinningsgrad og presisjonseksperiment: Eksperimentet med standard utvinningshastighet ble utført med blank bensinmatrise, og standard utvinningsgrad med tilsetningsnivået 100 ppm ble utført (n=5). Resultatene ble vist i tabell 4.

tabell 4. Gjenopprettingshastighet og testresultater for repeterbarhet

7.konklusjon

Dette eksperimentet refererer til den lokale standarden DB37/T-2650 i Shandong-provinsen, og bruker FID-detektor for å oppdage anilinforbindelser i bensin. Metoden er enkel og resultatet er pålitelig. Selv om interferens kan brukes i selve analysen, kan interferensen av naftalen i enkelte bensinsubstrater til anilinanalyse unngås ved å optimalisere forholdene.

Referanser:

［1］Zhong Shaofang, WEN Huan et al. Bestemmelse av metylanilin-additiver i motorbensin ved gasskromatografi [J]. Spectrum Laboratory, 2012, bind 29, utgave 6, 3564-3567.

［2］Zhang Maolin, LI Baoding, ZHANG Yufa. Studie på bestemmelse av N-metylanilin ved spektrofotometri [J]. Journal of Zhengzhou Grain University, 2000, 21(2): 86-88.

［3］Liu Baomin, LIU Minghong, XU Hong et al. Studie på samtidig bestemmelse av anilin, N-metylanilin og N,N-dimetylanilin i luft ved høyytelses væskekromatografi [J]. Chinese Journal of Health Inspection, 2009, 19(8): 1804-1807.

［4］Yang Yongtan, Wu Ming-qing, WANG Zheng. Fordeling av nitrogenholdige forbindelser i katalytisk bensin ved gasskromatografi-nitrogenkjemiluminescensdeteksjon [J]. Chromatography, 2010, 28(4): 336 — 340

DB37/T-2650, Bestemmelse av anilinforbindelser i motorbensin ved gasskromatografi