本发明专利技术涉及一种在线色谱分析装置，主要解决现有色谱分析技术分析含水反应体系时存在氢气／永久性气体、非芳和芳烃混合物难同时分析的问题和分析时水的干扰问题，本发明专利技术通过采用串联的两个定量管５和７同时取样，定量管５采集的样品将Ｃ５之前的轻组分和水切换至阻尼柱１５和分析柱１６，而Ｃ５之后的组分全部切换至阻尼柱１７和分析柱１８，经分离后全部由氢离子化火焰检测器２２检测；定量管７采集的样品将水、Ｃ２及其之后的组分全部反吹掉，而氢气、甲烷及其它永久性气体则进入分析柱１２进行分离，并经热导检测器２１检测的技术方案，较好地解决了氢气／永久性气体、非芳和芳烃混合物的同时分析问题和分析时水的干扰问题，可用于含水、氢气／永久性气体、非芳和芳烃混合物的在线色谱分析。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种在线色谱分析装置。
技术介绍
很多反应是吸热反应，反应的热量是依靠热容量大的水蒸汽提供的，因此反应产 物体系内含有大量的水。水的存在，为反应产物的色谱分析带来了巨大的挑战，因为用于烃 类尤其是非芳烃类混合物分离的毛细管色谱柱一般对水非常敏感，水不仅会改变色谱柱的 极性，导致峰拖尾展宽，分离效果变差，同时还会导致柱流失加重、色谱柱失去抗水性、峰分 叉、基线变差、检测限提高、定量数据重复性变差等一系列问题。因此，这样的反应体系，难以实现在线色谱分析，目前的分析方法主要是离线分 析，即产物经过冷凝后分为气、液两相，分别在线收集(液相产物称重、气体产物测量体 积)，然后分别离线分析其组成来实现的。在样品收集、存储和离线分析的过程中产物极易 跑损，甚至变质，气液两相会相互夹带，导致数据可靠性差且难以进行物料恒算，同时分析 的时间和周期长，且操作烦琐。在线色谱因其测量范围宽、分析准确等特点而成为日常生产和实验室研究必不可 少的重要分析工具，近年来在我国石油化工行业得到迅速普及。在优化生产过程参数、控制 产品质量指标、实现安全检测等方面都具有重要作用，在催化剂快速评价和筛选以及催化 反应过程研究和反应机理研究中更是具有其它分析方法所无法取代的作用。但目前国内在 线色谱分析研究，尤其是对于高温、高压/负压、含水混合物、特殊样品以及宽沸程复杂样 品等的在线色谱分析，无论是在取样和样品预处理方面，还是色谱分离分析方面，都还存在 许多急需解决的问题。CN2585232Y公开了一种丙烯氨氧化反应产物的在线分析装置，该装置分为采样系 统和分离定量系统，其中分离定量系统由三根色谱柱、双切换阀、双检测器以及两路载气构 成，通过两次气体直接进样，第一次完成氨组分含量测定，第二次完成丙烯腈、氢氰酸、丙烯 醛、乙腈和丙烯酸的测定，并可用于丙烯腈工业生产的在线分析。CN2844916Y公开了一种在高温高压下可以进行在线分析的气相色谱仪，该装置由 进气装置、反应气体流量控制装置和气相色谱仪构成，其中气体进样装置和流量控制装置 是通过5个六通阀进行连接的。该装置可以对由反应器装置产生出的温度不大于300°C压 力不高于400Psi的气体进行在线分析。CN1167951C公开了一种甲苯岐化与烷基转移反应产物的在线分析方法，反应产物 经取样，通过毛细管分离柱进行分离，再由氢火焰检测器FID检测、数据采集处理系统进行 分析。该方法可以对全部混合物组分进行定性、定量及实时进行分析。这些在线分析装置，提供了不同反应体系混合物的在线分析手段，但都是针对无 水反应体系的。当反应产物中既含有沸点比水低的氢气/永久性气体和轻烃，又含有沸点 比水高很多的烃类和重组分时，无法通过冷凝等预处理方法，在反应产物进入色谱分析体 系之前把水除掉；同时还要进行氢气/永久性气体、非芳和芳烃的同时在线色谱分析，即进行反应产物的全组成分析，而又要保证色谱分析柱不受水的干扰。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有色谱分析技术中分析含水反应体系时氢气/ 永久性气体、非芳和芳烃混合物存在不能同时分析的问题以及存在水干扰的问题，提供了 一种新的在线色谱分析装置。该装置具有可对含水反应体系中的氢气/永久性气体、C1-C4 轻烃、C5-C7非芳和芳烃混合物进行全组分分析，并且可排除反应体系内大量水的干扰而无 需任何其它预处理等中间环节的优点。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下一种在线色谱分析装置，包 括连接管线3、六通阀4和6、定量管5和7、恒温阀箱23、分流/不分流进样口 9、填充柱进 样口 10、预分离柱11和14、分析柱12、16和18、阻尼柱15和17、三通阀24、25、26、27、28、 29、压力控制器13、19和20、热导检测器21和氢火焰离子化检测器22以及两个样品收集 器2和8组成。其中，恒温阀箱23内装有六通阀4和6，阀定量管5和7通过六通阀4的 5号位4-5和六通阀6的6号位6-6进行串联连接；六通阀4上的2号位4_2连接有载气 入口 31，1号位4-1和4号位4-4分别连接定量管5的两端，3号位4_3与分流进样口 9相 连；分流进样口 9上带有分流出口 36和隔垫吹扫出口 37，分流进样口 9的出口连有预分离 柱14，预分离柱14的另一端连接至三通阀26，三通阀26的另外两端分别连接阻尼柱15和 阻尼柱17，阻尼柱15的另外一端连接到三通阀27的一端上，三通阀27的另外两端分别连 接压力控制器19和分析柱16 ；阻尼柱17的另外一端连接到三通阀28的一端上，三通阀28 的另外两端分别连接压力控制器20和分析柱18，压力控制器19和20上分别连有载气入 口 33和34，分析柱16和18分别连接到三通阀29的两个接口上，三通阀29的另外一个接 口连接到氢火焰离子化检测器22 ；六通阀6上的2号位6-2连接有载气入口 30，1号位6_1 和4号位6-4上连接定量管7，5号位6-5与带抽真空装置的样品收集器8相连，3号位6_3 与填充柱进样口 10相连，填充柱样口 10上带有隔垫吹扫出口 35，填充柱进样口 10的出口 连有预分离柱11，预分离柱11的另一端连接至三通阀25，三通阀25的另外两端分别连接 分析柱12和压力控制器13，压力控制器13上连有载气入口 32，分析柱12的另外一端连接 到热导检测器21。上述技术方案中，所述的样品收集器8连接有抽真空系统，连接管线3具有独立 调温和控温功能，温度范围为常温 480°C ；恒温阀箱23，最高温度可以长期稳定控制在 350°C ；三通阀25、26、27和28是可以耐350高温的零死体积三通阀；预分离柱11为耐水 性强的填充柱，内径为3 5毫米，长为150 220毫米；分析柱12为13-X分子筛柱，内径 为3 5毫米，长为150 500毫米；预分离柱14为耐水性强的弱极性毛细管柱，内径为 0. 1 0. 53毫米，长为0. 50 10米；阻尼柱15和17为尺寸完全相同的空毛细管柱，内径为 0. 1 0. 2毫米，长为0. 1 1米；分离柱16为耐水性能好的极性毛细管柱，内径为0. 1 0. 53毫米，长为15 100米；分离柱18为芳烃分析专用毛细管色谱柱，内径为0. 1 0. 53 毫米，长为15 100米。使用本专利技术提供的分析系统对非芳、芳烃和水进行切割分析时，采用分流进样口 9 的压力P9、辅助压力控制系统19的压力P19和辅助压力控制系统20的压力P2(l进行气体流 路的调节，并分别采用阻尼柱15和阻尼柱17进行压力平衡调节，被分析物中C5之前的组分和水进入耐水性强的极性柱16进行分离，C5之后的组分(包括部分非芳和全部芳烃组分) 进入极性柱18进行分离，并通过同一 FID检测器检测。使用本专利技术提供的分析系统对氢气 /永久性气体进行分析时，被分析物从定量管7导入填充柱进样口 10之后全部进入预分离 柱11，通过改变辅助压力控制系统13和填充柱进样口 10的压力，使C2及其后的组分反吹 放空，氢气/永久性气体和CH4则进入分子筛柱12进行分离，并通过TCD检测器检测。其 中，氢气的定量采用甲烷做桥梁进行关联计算，具体关联计算方法如下以含氢气和甲烷等轻烃的混合标气为被分析本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在线色谱分析装置，包括连接管线（３）、六通阀（４）和（６）、定量管（５）和（７）、恒温阀箱（２３）、分流／不分流进样口（９）、填充柱进样口（１０）、预分离柱（１１）和（１４）、分析柱（１２）、（１６）和（１８）、阻尼柱（１５）和（１７）、三通阀（２４）、（２５）、（２６）、（２７）、（２８）、（２９）、压力控制器（１３）、（１９）和（２０）、热导检测器（２１）和氢火焰离子化检测器（２２）以及两个样品收集器（２）和（８）组成。其中，恒温阀箱（２３）内装有六通阀（４）和（６），阀定量管（５）和（７）通过六通阀（４）的５号位（４－５）和六通阀（６）的６号位（６－６）进行串联连接；六通阀（４）上的２号位（４－２）连接有载气入口（３１），１号位（４－１）和４号位（４－４）分别连接定量管（５）的两端，３号位（４－３）与分流进样口（９）相连；分流进样口（９）上带有分流出口（３６）和隔垫吹扫出口（３７），分流进样口（９）的出口连有预分离柱（１４），预分离柱（１４）的另一端连接至三通阀（２６），三通阀（２６）的另外两端分别连接阻尼柱（１５）和阻尼柱（１７），阻尼柱（１５）的另外一端连接到三通阀（２７）的一端上，三通阀（２７）的另外两端分别连接压力控制器（１９）和分析柱（１６）；阻尼柱（１７）的另外一端连接到三通阀（２８）的一端上，三通阀（２８）的另外两端分别连接压力控制器（２０）和分析柱（１８），压力控制器（１９）和（２０）上分别连有载气入口（３３）和（３４），分析柱（１６）和（１８）分别连接到三通阀（２９）的两个接口上，三通阀（２９）的另外一个接口连接到氢火焰离子化检测器（２２）；六通阀（６）上的２号位（６－２）连接有载气入口（３０），１号位（６－１）和４号位（６－４）上连接定量管（７），５号位（６－５）与带抽真空装置的样品收集器（８）相连，３号位（６－３）与填充柱进样口（１０）相连，填充柱样口（１０）上带有隔垫吹扫出口（３５），填充柱进样口（１０）的出口连有预分离柱（１１），预分离柱（１１）的另一端连接至三通阀（２５），三通阀（２５）的另外两端分别连接分析柱（１２）和压力控制器（１３），压力控制器（１３）上连有载气入口（３２），分析柱（１２）的另外一端连接到热导检测器（２１）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高枝荣，李继文，高青山，宋曙光，王川，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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