分光光度法测定丁烯水合工艺水的重质物含量_李彬

Determinationofthecontentofheavysubstancesinbutene-hydrationtechnicwaterbyspectrophotometryLiBin1，2，ZhaoYanlong2，SuFangyun2（1.LanzhouUniversity，Lanzhou730000，China；2.LanzhouPetrochemicalCo.，Lanzhou730060，China）分光光度法测定丁烯水合工艺水的重质物含量李彬1，2，赵彦龙2，苏芳云2（1.兰州大学，甘肃兰州730000；2.兰州石化公司，甘肃兰州730060）［摘要］建立了一种采用分光光度法测定丁烯水合工艺水的重质物含量的方法。以蒸馏水为参比，在波长400nm处得到了重质物含量与吸光度的线性拟合方程为C=1.16208A+0.0011，其线性相关系数达到0.9996。该方法操作简单快捷，分析精度高，检测限低，能够满足甲乙酮装置的生产需要。［关键词］分光光度法；丁烯水合；重质物含量；重量法［中图分类号］O657.32［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2010）01-0063-02Abstract：Ananalyticalmethodhasbeensetuptodeterminethecontentofheavysubstancesinbutene-hydrationtechnicwaterbyusingspectrophotometer.Withreferentsolutionofdistilledwater，alinearfittingequationofthecontentofheavysubstancesandabsorbanceisobtainedatwavelength400nm，C=1.16208A+0.0011，R=0.9996.ThismethodcouldmeettherequirementsofMEKdevicesbecauseofitssimpleandquickoperation，highaccuracyandlowdetectionlimit.Keywords：spectrophotometry；butene-hydration；contentofheavysubstances；gravimetricmethod兰州石化公司30kt/a甲乙酮装置采用“正丁烯直接水合—仲丁醇脱氢制MEK”成套技术，其丁烯水合工段采用阳离子树脂直接水合法〔1〕。在生产过程中发现，随着装置运转时间的延长，丁烯水合反应器床层压降逐渐升高，同时伴有明显的床层压力震动，当床层压降上升至0.5MPa时，装置即引发连锁停车，需要对床层进行工艺水正反洗处理后才能重新运转〔2〕。研究认为，丁烯水合反应循环工艺水中大分子副产物杂质（重质物杂质）的存在是造成床层压降升高的主要原因，将循环反应水中的重质物含量控制在较低水平可有效降低床层压降，保证装置的稳定运转〔3〕。为了解决这一问题，研究决定使用超滤膜技术对丁烯水合工艺水中的重质物杂质进行脱除，因此必须对膜处理前后的工艺原水、浓缩液、透过液及反洗液进行重质物含量检测。为了满足检测需要，并对装置工艺循环水进行有效监测，亟需建立一种快速准确的分析方法测定工艺水中的重质物含量。通过对丁烯原料进行分析检测，发现其中含有少量的异丁烯和丁二烯杂质，而这些物质在较高的温度、压力环境下（丁烯水合反应器床层温度145～175℃，反应器内部压力6.0～8.0MPa〔2，4〕）化学性质比较活泼。分析认为，重质物正是由于丁烯原料中的异丁烯和1，3-丁二烯在催化剂床层发生水合、氧化、酯化及聚合等反应而产生，为多种大分子聚合物的混合物〔5-6〕，因此无法用单一标准化学方法分析测定工艺水中的重质物含量。笔者认为，可以使用重量法和分光光度法对其进行测定，但由于重量法操作复杂、检测周期长、分析精度低〔7〕，难以满足生产实际需要，因而拟建立一种采用分光光度法测定丁烯水合工艺水中的重质物含量的方法。1基本原理分光光度法是基于物质对不同波长的光波具有选择性吸收的能力而建立起来的分析方法。其基本原理是当一束平行的单色光照射待测物质的溶液时，当某一定频率（或波长）的可见光所具有的能量第30卷第1期2010年1月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．30No．1Jan.，201063——工业水处理2010－01，30（1）（hf）恰好与待测物质分子中的价电子的能级差相适应（即ΔE=E2－E1=hf）时，待测物将对该频率（波长）的可见光产生选择性的吸收〔8〕。使用分光光度计可以测量和记录其吸收程度（吸光度）。由于在一定条件下，吸光度A与待测物质的浓度C及吸收层厚度L的乘积成正比，即A=KCL，所以