学文网摘 要：在天然气部分氧化制乙炔生产工艺过程中，在提浓单元裂解气和循环气的混合气用N-甲基吡咯烷酮（俗称NMP）作为溶剂，提取乙炔气。在此过程中需要用水对各个吸收塔中挥发的NMP洗去。为了确认冷凝液的洗涤效果以及辨别溶剂是否有泄漏现象，需对冲洗水中的NMP含量进行检测。我们现在所用的方法有阿贝折光仪法和气相色谱法两种，将这两种方法合理应用配合，确保分析结果的准确性。
关键词：NMP 阿贝折光仪 气相色谱
NMP，化学中文名称N-甲基吡咯烷酮，分子式：C5H9NO。在天然气部分氧化制乙炔生产工艺过程中，在提浓单元裂解气和循环气的混合气用N-甲基吡咯烷酮（俗称NMP）作为溶剂，提取乙炔气。在整个工艺系统中，用冷凝液洗涤循环气，回收挥发的NMP溶剂。在正常运行状态下应处于平衡状态，塔底的温度、压力受水系统含量影响较大。如果系统中水含量偏低，会引起溶剂的沸点升高，整个脱气塔的控制温度、压力均升高，也加快聚合物的生成速率，导致提浓单元的聚合物含量升高。同时，随着该温度的升高，造成大量的溶剂蒸汽随高级炔烃进入高级炔烃水洗塔，加大了高级炔烃水洗塔的负荷，可能造成跑溶剂现象。为了确认冷凝液的洗涤效果以及辨别溶剂是否有泄漏现象，需对各个吸收塔冷凝液中NMP含量进行监测。下面介绍两种用于分析水中微量NMP的方法。
一、阿贝折光仪测定法
1.原理
当光线从被测液体进入折射棱镜时，由于液体和棱镜折光率不同（棱镜折光率大），光的方向就要发生改变，也就是光被折射。由于各种液体的折光率不同，而且同一种溶液浓度不同，折光率也不同，根据全反射原理，要调节到入射角始终为90℃光线射入棱镜，只要改变临界角（即折射角）即可，棱镜的折光率是常数，因而可由临界角的大小，在刻度盘上直接读出折光率。
2.仪器
2.1WYS-25阿贝折射计
2.2CHO-0515型恒温水浴
3.试剂
NMP（GR）、乙醚（AR）
4.标准曲线制作
4.1基准NMP样品：
由于用化学分析方法测定其中NMP含量的方法有较大的误差，故采用扣除杂质（水分）的方法，作为基准NMP的含量。
4.2标准系列的配制
在分析天平上准确称取一定量的蒸馏水和基准NMP样品，配制成不同百分浓度的NMP水溶液。
4.3标准系列折光率的测定
4.3.1恒温水浴水槽中加入一定量的蒸馏水，接好连接导线，插好接点式温度计，按所需的温度（工作曲线为20±0.5℃）进行恒温调节设定工作温度。实际温度以标准温度计为准。用***胶管连接折光仪与恒温水槽。开电源开关，待水浴恒温后（可根据标准温度计上指示来调节设定温度，直至恒温达到要求），折光仪也达到恒温，开始测定。
4.3.2打开棱镜，用乙醚将上、下镜面洗净，滴入1～2滴标准样，立即关闭棱镜。旋转右面旋钮，调到下部目镜中黑白分界线在十字交叉线中部。调节左边旋钮，消除彩虹，在上部目镜中读出折光率。
4.3.3测量结束后，打开棱镜，去除样品，用乙醚洗净，即可作下次测定用。每样要重复测定三次。
4.4标准曲线绘制
以所得的折光率为纵坐标，百分含量为横坐标作***。
分别作温度在20±0.5℃时NMP含量为0～2%、0～20%、0～100%的三张曲线***。
5.操作步骤
与测定标准样相同的方法，测定待测样品的折光率。记下折光率n。
6.结果计算
在标准曲线上，查得相应测定温度下，折光率为n的样品的NMP含量，%。
7.注意事项
7.1 恒温水浴出水口应与折光仪下部棱镜连接、水浴进口应与上部棱镜连接。
7.2 液体样品放得过少或位置不准确，就看不清。对于恒定温度的测定，动作迅速。
7.3 打开棱镜，先用滤纸将被测溶液吸干，不准用滤纸来回擦拭。用棉球沾取乙醚洗净，如果还未洗净，可用擦镜纸向一个方向轻轻擦，再用乙醚洗净。
二、气相色谱法
1.仪器设备
Aglient 7890A气相色谱仪，FID检测器，DB-WAX柱，手动进样针。
2.试剂
NMP（色谱纯），蒸馏水
3.气相色谱仪操作条件
载气：氢气 30mL/min
助燃气：钢瓶空气 400mL/min
尾吹气：氮气35mL/min
柱箱温度：90℃保持1min，以9℃/min的升温速率升至155℃，以20℃/min的升温速率升至250℃
进样口温度：250℃
FID检测器温度：300℃
分流比：10：1
进样量：1μL
4.实验步骤
4.1标准溶液的配制：
准备3个100mL容量瓶，在三个容量瓶加入100g的蒸馏水，称量结果准确到0.0001g，分别加入0.5g、1.0g、2.0g的NMP（色谱纯）试剂，NMP（色谱纯）称量结果精确到0.0001g，并计算所配制标准溶液中NMP（的百分含量。
4.2 分析方法校准
将所配制的标准溶液按照2.3色谱仪操作条件进样1μL，在DB-WAX色谱柱上进行分离，FID检测器检测。通过各标准溶液NMP浓度及其峰面积计算其校正因子并做出曲线。
4.3 试样的测定
按2.3色谱仪操作条件进样1μL，利用外标法对水中NMP进行定量分析，直接读取分析结果，NMP在本方法中的保留时间是1.780min。
三、结论
通过试验证明，阿贝折光仪法根据折光率作为有机化合物重要特性常数的优点，在测定水中NMP含量时，分析速度快，准确度较高。但是试样的成分对折光率影响是极其灵敏的，由于玷污或试样中易挥发组分的蒸发，致使试样组分发生微小的改变，会导致读数不准，因此测一个试样须应重复取三次样，测定这三个样品的数据，再取其平均值。气相色谱法测定水中NMP含量时，数据的准确度高，重现性好，但是分析时间约13分钟，略微偏长。在中控分析过程中，大批量样品的情况下，达不到分析数据的及时率要求。所以再日常中控分析推荐使用阿贝折光仪法进行测定，气相色谱法用于对比实验或者样品中干扰较大不适合使用阿贝折光仪法时的分析检测工作。
参考文献
夏顶，杨朝富，秦圣样，薛定等.天然气制乙炔工艺简介.中国氯碱.2005，4，18-22.
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