醋酸母液的色谱分析应用.pdf

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1、第12期韩宏伟．醋酸母液的色谱分析应用醋酸母液的色谱分析应用韩宏伟(天华化工机械及自动化研究设计院．兰州730060)摘要详细阐述了醋酸母液的色谱分析过程中存在的问题和解决方案．该解决方案具有极大的应用前景和推广价值，关键词甲醇低压羟基合成法去离子水催化荆过滤器中图分类号TH237文献标识码B文章编号1000—3932(2012)12-1583-02醋酸是一种用途广泛的有机产品，也是化工、医药、纺织、轻工以及食品等行业不可缺少的重要原料之一。随着醋酸衍生产品的不断发展，以醋酸为基础的工业不仅直接关系到化学工业的发展，而且与国民经济的各个行业息息相关。醋酸的生产和消费逐渐引起世界各国的

2、普遍重视，其生产工艺和相关问题的研究也日益重要。为了提高醋酸的产量，对醋酸工艺各个阶段的成分进行分析显得尤为重要。国内醋酸工艺中应用最为广泛的是乙烯乙醛法和甲醇低压羰基合成法。乙烯乙醛法因需消耗乙烯资源、成本较高，已被国外企业淘汰，国内也在逐步淘汰中；而甲醇低温羟基合成法是西南化工研究院研究完成的醋酸工艺包的专利技术，该工艺采用双反应器串联，第二个反应器可使第一个反应器内未反应完全的原料充分反应，提高了反应效率，并减轻精盐和尾气回收系统的负荷，在产出醋酸时采用蒸发流程，提高了醋酸中的醋酸含量，减少了母液的循环量，降低分离工段的负荷。但这种工艺在一定程度上也对分析提出了更高的要求，为了

3、达到母液的充分反应、提高反应效率，在进反应器之前，需要对母液成分进行分析，但是从目前我国的现场应用来看，醋酸工业母液分析的仪表基本上都没有开车成功。为此，笔者专门针对天津渤化永利碱液有限公司分析醋酸母液所用的气相色谱仪进行r分析，发现了其中存在的一些问题并提出了解决方案。1存在的问题天津渤化永利碱液有限公司原本所采用的气相色谱仪在对醋酸母液成分进行分析的过程中，存在两方面的问题：一方面是在预处理前期过滤器就被堵塞，样品根本无法进入色谱仪人口；另一方面是样品在进入色谱仪后，色谱仪的VALCO阀芯处发生堵塞而无法进行分析。图1是西门子公司给出的预处理分析方案。图l预处理分析方案图l所示的

4、预处理方案是使样品液体通过粗过滤器和精细过滤器后引入色谱仪的液体进样阀中，并且在进入过滤器之前进行了氮气吹扫和去离子水清洗，过滤器采用一用一备的方式，为防止样品堵塞，在进入色谱仪采样阀之前配置4套毛细管限流器，以增强采样效果。但在实际现场勘查过程中发现，工艺样品根本无法长时间通过过滤器。图1左侧的过滤器不到5min基本就会被堵塞，样品液体根本无法进入色谱分析仪中。现场工程服务人员曾更换了一批过滤器，但问题仍未解决。笔者仔细观察工艺过程发现，堵塞过滤器收稿日期：2012-10-25(修改稿)化工自动化及仪表第39卷滤芯的是介质的沉积物，该沉积物在介质中是液态的，过滤器本应无法拦截，但其

5、在遇到载气或反吹氮气后液相成分挥发，结晶物从液体中析出并附着在滤芯上造成堵塞，经分析造成堵塞的结晶物为碘甲烷或铑催化剂的沉积物，由于系统配置的是过滤网膜为5+2¨m的串行过滤器。因此，在采用氮气吹扫时可能会加剧醋酸的挥发和碘甲烷的沉积。同时，醋酸母液本身可用于管道的清洗，因此当醋酸母液通过管道时，会将管壁上的附着物洗刷掉并带人流动的样品中，从而造成堵塞。2预处理方案的改进针对以上问题，经过详细的计算和对样品物理、化学性质的分析，首先将可以替换的金属管更换为特氟龙管，尽量避免管壁溶解颗粒的产生，但由于介质温度的变化可能引起管阀件接头的泄漏。因此，接头一律采用标准的1／4”堵头；无论是采

6、用氮气吹扫还是用脱盐水清洗，管子温度肯定会低于40℃，而样品在40℃以下极易结晶，尤其是使用氮气吹扫时，在较高的压力和流量作用下，管阀件可能要承受10℃以下的低温，加之水洗时可以看到介质逐渐变为无色(10s内)，如此短的时间和大流量的冲洗，介质来不及结晶和团聚，最初选择氮气做反吹的目的是避免长时间置换，但风干、低温等负面影响过于严重，几乎坚持不到2h，所以建议用户对脱盐水进行预热，并在管道样品的传输过程中进行伴热，这样就解决了预处理中样品凝结的问题，能顺利地将样品输送到色谱分析仪的人口处。样品进入色谱分析仪后重新编制控制时序，色谱分析仪的运行周期为一8～600s，每个循环周期都可以完

7、成对定量管和串级过滤器的一次反冲洗和一次进样，反冲洗过程非常充分，使定量管和过滤器始终可以保持无污染的状态，实现了色谱仪的免维护运行¨o。3完整的改进方案及效果预处理系统设计方面，高压段和快速回路段不安装流量计，全部采用流量可调节的不锈钢阀，增加压力表，方便探头处的阀开度调节；配置4套毛细管限流器效果非常好，需要沿用；取消一用一备的精细过滤器设置，采用单路过滤器配置，选用过滤网膜为2]zm或以下的过滤器，因为每周期都会被反冲洗一次，不存在堵塞的可能；反冲洗