影響乙二醇紫外透光率的有機雜質的分析方法技術

本發明專利技術涉及一種影響乙二醇紫外透光率的有機雜質的分析方法，主要解決影響乙二醇成品紫外透光率的有機雜質因含量低而難以定性的問題。本發明專利技術通過采用固相萃取技術對乙二醇物料中吸收紫外透外光的且在堿性條件下以陰離子形式存在的痕量雜質進行富集，再采用氣相色譜-質譜技術進行定性分析的技術方案較好地解決了該問題，可用于乙二醇的工業生產中。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種。
技術介紹
乙二醇(EG)是一種重要的有機化工原料，主要用于生產聚酯、汽車用冷凍劑、增塑劑、不飽和聚醋樹脂、潤滑劑、非離子表面活性劑以及炸藥等，此外還可用于涂料、照相顯影液、剎車液以及油墨等行業，用途十分廣泛。目前國內外大型乙二醇的工業化生產主要采用環氧乙烷水合法，即乙烯氧化制得環氧乙烷，環氧乙烷進一步水合得到乙二醇。近年來，隨著全球石油資源的日趨緊缺，煤制乙二醇技術路線被認為具有良好的經濟性和競爭力，逐漸成為研發的熱點之一。紫外透光率(Ultra-violet light transmittance,簡稱UV值)是衡量聚酯級乙二醇產品質量的一項重要指標，乙二醇紫外透光率不合格，通常會影響下游產品聚酯量，如光澤和色度，從而影響了產品的市場競爭力。目前我國國家標準規定聚酯級乙二醇在220nm、275nm和350nm的UV值應分別達到75%、92%和99%以上。乙二醇成品紫外透光率不合格，主要是由于在乙二醇成品中存在的一些吸收紫外光的微量雜質引起的。這些雜質產生于乙二醇生產工藝，其種類及含量與乙二醇生產工藝密切相關；當它們在工藝物料中積累到一定程度可導致乙二醇成品紫外透光率不合格，影響產品質量。了解影響乙二醇紫外透光率的雜質組成及成因問題是十分重要的，可以為乙二醇生產工藝的改進和產品質量的提高提供技術參考。因此，無論是傳統環氧乙烷水合工藝路線，還是煤制乙二醇工藝路線，人們都十分關心影響乙二醇產品紫外透光率的雜質組成問題。迄今為止，有關乙二醇紫外透光率微量雜質的結構研究大多只在專利中提及，公開報道的分析方法不多。美國專利(US 6525229)認為導致乙二醇紫外透光率值偏低的物質可能為有機酸以及有機酸與乙二醇反應生成的酯類物質。美國專利(US 4289593)報道在環氧乙烷的汽提塔的底部，發現了痕量雜質巴豆醛(crotonaldehyde)和2，4_己二烯醒(2,4-hexadienal),兩者被認為可能對乙二醇產品的UV值產生影響。美國專利(US5770777)提出有機酸(如甲酸)和共軛的醛(如丙烯醛，巴豆醛)是影響乙二醇220nm紫外透光率的雜質；而取代的環狀1，2_ 二酮(如3-甲基-1，2-環戊二酮)或環狀1，3_ 二酮是導致乙二醇在250和275nm紫外透光率降低的主要因素。本專利技術人曾在文獻J. Chromat. A 2000年第904卷第87 97頁介紹了采用固相萃取技術(SPE)和液相色譜(HPLC)、氣相色譜-質譜(GC-MS)、氣相色譜-紅外聯用(GC-FTIR)等分析手段，確定了影響乙二醇紫外透光率的物質為五種環戊二酮類化合物的方法。該方法的主要缺點是固相萃取所用吸附材料為苯乙烯-二乙烯苯，一種非極性的高分子吸附齊U，其對乙二醇產品中吸收紫外光的微量雜質的吸附效率較低，導致樣品預處理時間長，分析效率低，樣品用量也較大。文獻《石油化工》2000年第29卷第12期第942 945頁報道了用高效液相色譜和二極管檢測器(DAD)在不合格乙二醇中檢出兩種環戊二酮的研究。液相色譜方法常用于已知組分的定性和定量分析，根據色譜峰的紫外光譜還可了解樣品組分的官能團信息，但該方法不能用于確定未知組分的分子結構，因此不能解決乙二醇生產工藝中吸收紫外光的未知雜質的定性問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是現有技術在研究影響乙二醇紫外透光率的有機雜質的結構時存在的分析方法不夠完善、分析效率低的問題，提供了一種改進方法，具有分析效率高、檢測靈敏的優點。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案如下，以影響乙二醇紫外透光率的有機雜質的含量低于2個ppm的乙二醇成品為分析物料樣品，包括以下步驟(I)對分析物料中影響乙二醇紫外透光率的有機雜質通過固相萃取技術進行富集，得到含有影響乙二醇紫外透光率的有機雜質的濃縮樣品。(2)對由固相萃取得到的濃縮樣品進行氣相色譜-質譜分析，并確定分析物料中影響乙二醇紫外透光率的有機雜質的結構。上述技術方案中，固相萃取所用吸附劑為大孔強堿性或弱堿性陰離子交換樹脂，且以0H_形式存在。上述技術方案中，影響乙二醇紫外透光率的雜質為在堿性條件下以陰離子形式存在的物質，包括1，2-環戊二酮類物質和有機酸類物質。上述技術方案中，1，2_環戊二酮類物質包括3-甲基-1，2-環戊二酮，3，5_ 二甲基-1，2-環戊二酮，3，4_ 二甲基-1，2-環戊二酮，3-乙基-1，2-環戊二酮，3-乙基-4-甲基-1，2-環戊二酮中的至少一種。上述技術方案中，有機酸類物質包括乙酸，草酸、乙醇酸中的至少一種。上述技術方案中，固相萃取所用吸附劑在使用前經純化處理。氣相色譜-質譜聯用技術常用于有機物定性研究，但由于影響乙二醇紫外透光率的有機雜質一般在乙二醇成品中含量極低(< Ippm)，用此技術直接分析乙二醇產品并找出吸收紫外光的雜質是十分困難的。而通過采用固相萃取樣品預處理技術，使乙二醇中吸收紫外光的微量雜質在吸附劑上進行有效富集，并得到影響乙二醇紫外透光率的有機雜質的濃縮樣品則是解決本問題的關鍵。已經證實，影響乙二醇產品275nm紫外透光率的雜質主要為環狀二酮類化合物，如3-甲基-1，2-環戊二酮。該類物質以烯醇式和二酮式結構共存，在堿性環境中則以烯醇鹽形式存在，如下圖所示本文檔來自技高網...

【技術保護點】
影響乙二醇紫外透光率的有機雜質的分析方法，以影響乙二醇紫外透光率的有機雜質的含量低于2個ppm的乙二醇成品為分析物料樣品，包括以下步驟：(1)對分析物料中影響乙二醇紫外透光率的有機雜質通過固相萃取技術進行富集，得到含有影響乙二醇紫外透光率的有機雜質的濃縮樣品。(2)對由固相萃取得到的濃縮樣品進行氣相色譜?質譜分析，確定分析物料中影響乙二醇紫外透光率的有機雜質的結構。

【技術特征摘要】
1.影響乙二醇紫外透光率的有機雜質的分析方法，以影響乙二醇紫外透光率的有機雜質的含量低于2個ppm的乙二醇成品為分析物料樣品，包括以下步驟 (1)對分析物料中影響乙二醇紫外透光率的有機雜質通過固相萃取技術進行富集，得到含有影響乙二醇紫外透光率的有機雜質的濃縮樣品。(2)對由固相萃取得到的濃縮樣品進行氣相色譜-質譜分析，確定分析物料中影響乙二醇紫外透光率的有機雜質的結構。2.按照權利要求1所述的影響乙二醇紫外透光率的有機雜質的分析方法，其特征在于固相萃取所用吸附劑為大孔強堿性或弱堿性陰離子交換樹脂，且以OH—形式存在。3.按照權利要求1所述的影響乙二醇紫外透光率的有機雜質的分析方法，其特征在于影響乙二醇紫...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張育紅，王川，彭振磊，李誠煒，郭一丹，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
類型：發明
國別省市：