煤焦油中萘含量测定方法的探讨.doc

煤焦油中萘含量测定方法的探讨

煤焦油是炼焦的主要产品之一，煤焦油中萘含量的测定是指导煤焦油深加工的一个非常重要的指标，可对工业萘的回收率、生产操作物料平衡的计算提供依据。萘含量是煤焦油非常重要的指标，它直接决定着煤焦生产萘产品的产率。由于生产工艺等方面的原因，不同厂家的煤焦油含萘量的测定很有必要。目前，煤焦油中萘含量的测定方法有两种，一种是蒸馏结晶法，另一种是气相色谱分析法。现在两种测定方法进行比较和讨论。
一、蒸馏结晶法
蒸馏结晶法是煤焦化企业作为生产过程中间控制的一种简易操作分析法，具体做法是用48齿分馏柱对煤焦油进行蒸馏，按温度依次切取0-180℃的轻油馏份、180-210℃的酚油馏分、210-230℃的萘油馏分、230-300℃的洗油馏分、300-360℃的蒽油馏分，共切取5个馏分，然后将0-300℃的4个馏分熔化混合在一起，按洗油含萘量的分析方法，用结晶点法测定含萘量。由于煤焦油中含有水，在蒸馏过程中易产生剧烈泡沫使焦油溅出，故蒸发水份时必须使用环形灯慢慢加热，因而分析时较长，易发生暴沸，各馏份分离不完全。且在整个蒸馏加热过程中，操作人员必须合作，密切监视，各馏分属于易挥发物质，对操作人员身体危害较大。
二、气相色谱法
气相色谱法是国家标准分析方法，它是利用十二烷作用溶剂对煤焦油中的萘进行萃取，然后对萃取液进行色谱分析。在同样条件下对萘标准样品进行色谱分析，根据煤焦油样品中萘的色谱峰高和萘标准样品中萘的色谱峰高计算萘含量。实验时只需要先用萘标准样品求出校正因子，然后再于同样条件下对煤焦油样品进行分析，色谱工作站就会自动对数据进行处理，直接计算出煤焦油的含萘量。
利用气相色谱法测定煤焦油中的萘含量时，需要注意以下几个问题：
1、配制萘标准样品时，要根据煤焦油的含萘量，用萘（分析纯）配成大致相当的含量。例如煤焦油的含萘量一般为8%——10%，配制萘标准样品时，萘含量也应在这个含量范围内，而且配制萘标准样品和煤焦油样品时所称取的萘（分析纯）质量要尽量一致，所用熔剂（十二烷）的量也要保持一致。
2、每次分析样品前都要用萘标准样品较正因子，而不应直接进行分析。因为虽然每年次开户仪器后调整的温度（色谱柱、检测室、气化室）、气体（氮气、氢气、空气）流量是相同的，但实际上会有所差别，色谱仪是精密仪器，微小的差别也会对分析结果产生不小的影响。
3、标准中要求用熔剂（十二烷）对煤焦油中的萘萃取3次并且必须在80℃左右加热。加热有利于煤伙油中熔解的萘被萃取到十二烷中，加热时一定要避免产生大多的蒸气以减少萘的挥发损失。下表是不同萃取加热条件下煤焦油中萘的测定结果。实验表明，在不加热的条件下，测定结果一般会偏低2%-3%。
不同萃取、加热条件下煤焦油中萘含量的测定结果
三、两种方法的对比
蒸馏结晶法操作复杂，分析时间长，一般需要几个小时，但是分析成本低，而且能分离出各种馏分：轻油、酚油、萘油、洗油、蒽油。气相色谱法分析成本高但操作简单，快捷，一般不到1小时即可完成，而且萘标准样品配好后，可封存连续多次使用。气相色谱法的测定结果比蒸馏结果略低1%左右，主要是萃取不完全所致，只要萃取完全，两种分析方法的结果就相差不大。
四、结论
蒸馏结晶法和气相色谱法适用于高温炼焦时从煤气中冷凝所得的煤焦油中萘含量的测定，是目前一些煤焦油加工企业检测煤焦油的萘含量普遍采用的两种分析方法。气相色谱法因以烷烃为萃取剂除去沥青和其它杂质，对煤焦油质量没有特别要求；蒸馏结晶法不适有水分较高或粘度较大的煤焦油，因为水分或粘度过高，蒸馏时易发生暴沸、窜液，使焦油溅出。
五、应用
通过气相色谱法对焦油含萘量测定方法的使用，许多煤焦油加工厂已经将此技术研究推广应用至煤气含苯、洗油含萘、三混含萘及馏程的应用。通过此项技术的应用，大大降低了煤焦油质量分析人员的劳动强度，提高了分析速度，改善了分析人员的工作环境。