Agilent 7890 Series GC with Prefractionator for Reliable Analysis of Crude Butadiene and Mixed C4 Streams

Aplikace | 2012 | Agilent TechnologiesInstrumentace
GC
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
Agilent Technologies

Význam tématu


Analýza surového 1,3-butadienu a směsných C4 proudů je kritická pro petrochemický průmysl i pro kontrolu kvality finálních monomerů. Přítomnost vody, polárních rozpouštědel a vyšších molekul může poškodit citlivé PLOT kolony, ovlivnit opakovatelnost retencí a prodloužit dobu analýzy. Zavedení prekolonové rekuperace (backflush) přináší ochranu kolony, úsporu času i lepší reprodukovatelnost výsledků.

Cíle a přehled studie / článku


Hlavním cílem bylo ukázat, že systém Agilent 7890 Series GC s High Pressure Liquid Injector (HPLI) a Capillary Flow Technology (CFT) purged union dokáže:
  • odfiltrovat vodu, polární látky (např. acetonitril) a vyšší molekuly před vstupem na GS-Alumina PLOT kolonu,
  • udržet stabilní výkon alumina kolony i po desítkách injekcí,
  • zkrátit celkový čas analýzy odstraněním potřeby dlouhého bake-outu.

Použitá metodika a instrumentace


Metoda spočívá v sériovém propojení polarní HP-INNOWax prekolony (15 m × 0,53 mm, 1 µm) a analytické GS-Alumina kolony (50 m × 0,53 mm, 10 µm). Postup:
  • stanovení optimálního flow režimu kalibrací ekvivalentní filmové tloušťky alumina kolony pomocí Agilent Flow Calculatoru,
  • nastavení konstantního průtoku heliem (prekolona ~75 % analytického průtoku),
  • injektáž vzorku (0,5 µL kapalného vzorku) přes HPLI do split/splitless inletu (split 20:1),
  • během analýzy v předem definovaném čase (1,7–2,0 min) rychlý pokles tlaku v SSL inletu a opačný tok v prekoloně, který odvede polární a těžší frakce splitovým ventilem,
  • detekce lehkých uhlovodíků na FID v teplotě 200 °C.

Použitá instrumentace


  • Gas chromatograph Agilent 7890A Series GC
  • Injektor High Pressure Liquid Injector (HPLI)
  • Prekolona HP-INNOWax, 15 m × 0,53 mm, 1 µm
  • Analytická kolona GS-Alumina PLOT, 50 m × 0,53 mm, 10 µm
  • Doprovodné systémy CFT purged union, EPC kanály PCM B-1/B-2
  • Detektor FID (H₂ 40 mL/min, Air 400 mL/min, Make-up N₂ 40 mL/min)

Hlavní výsledky a diskuse


Optimalizací backflush času (1,7–2,0 min) byla úspěšně odstraněna voda, methanol i butadienový dimer před vstupem na alumina kolonu. Srovnání s běžnou metodou ukázalo:
  • zkrácení cyklu analýzy o více než 36 min díky eliminaci dlouhého bake-outu,
  • zlepšení opakovatelnosti retencí (RSD časů z ~0,07–0,12 % na 0,02–0,07 %),
  • stabilní výkon kolony i po 50 a více injekcích, bez viditelné kontaminace (prázdná analýza po 50 runs čistá).

Přínosy a praktické využití metody


Metoda přináší významné časové úspory i prodlouženou životnost alumina kolony. Je vhodná pro průmyslovou kontrolu kvality surového 1,3-butadienu a C4 proudů, kde je nezbytné sledovat stopy nečistot a zároveň minimalizovat náklady na kolony a dobu analýzy.

Budoucí trendy a možnosti využití


Dalšími směry rozvoje mohou být:
  • integrace dvoustupňových GC (GC×GC) pro ještě lepší rozlišení složitých směsí,
  • automatizované algoritmy pro optimalizaci backflush časování,
  • kombinace s hmotnostní spektrometrií pro identifikaci neznámých stopových látek,
  • rozšíření metodiky na jiné polární a reaktivní petrochemické suroviny.

Závěr


Použití prekolonové midpoint backflush technologie v kombinaci s HPLI na Agilent 7890A GC výrazně zvyšuje spolehlivost analýzy surového butadienu a C4 proudů. Metoda chrání drahou alumina PLOT kolonu, zlepšuje opakovatelnost retencí a zkracuje celkový analytický cyklus.

Reference


  1. Chunxiao Wang: Improved Gas Chromatograph Method for the Analysis of Trace Hydrocarbon Impurities in 1,3-Butadiene, Agilent Technologies, 5991-1499EN, 2012.
  2. Wm. Claude White: Butadiene production process overview, Chemico-Biological Interactions 166, 2007, s. 10–14.
  3. Agilent Flow Calculator software: agilent.com/chem/flow-calculator.
  4. Roger L. Firor: Prefractionator for Reliable Analysis of the Light Ends of Crude Oil and other Petroleum Fractions, Agilent Technologies, 5990-5070EN, 2009.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Improved Gas Chromatograph Method for the Analysis of Trace Hydrocarbon Impurities in 1, 3-Butadiene
Analyze Hydrocarbon Impurities in 1,3-Butadiene with an Agilent J&W GS-Alumina PT Column
Parallel GC for Complete Refinery Gas Analysis
Parallel GC for Complete Refinery Gas Analysis
2007|Agilent Technologies|Aplikace
The Determination of C2 to C5 Hydrocarbons in Finished Gasolines using the PerkinElmer Clarus 680 GC with Swafer Technology