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本文是企业合作项目的部分工作,根据企业发展需要,对甲苯法生产己内酰胺中己内酰胺、三氧化硫及环己酸磺酸的分析进行研究。本文中建立的液相色谱法,摒弃公司传统的分析方法,不仅能为企业的生产控制和产品质量检验提供便捷,而且能大大简化工厂现场分析和操作调节的过程,有利于提高企业生产效率。 对磺化副产环己酸磺酸的分析,已开发出离子对色谱外标法取代原有落后的中和滴定化学分析法,应用于工厂实际分析取得良好的效果,但该化合物尚无生产厂家,需自行分离富集纯化制得标样。提纯分离步骤繁琐,难于控制,不适合于工厂自行简单制取;另外甲苯法工艺中P608废液排放导致环境污染和资源浪费,在回收处理过程中建立对己内酰胺的色谱分析方法对于指导评价处理工艺十分必要;最后就是目前对甲苯法生产己内酰胺的重要原料之一亚硝酰硫酸中三氧化硫的分析采取化学分析法,步骤较多,花费时间且误差很大,建立三氧化硫准确快捷的分析方法指导工艺生产和建立质量标准成为当务之急。 全文实验工作共分三个部分。 首先,通过对各因素的详细考察,建立了P608废液回收处理过程中己内酰胺的反相高效液相色谱分析方法。分析条件为:色谱柱:岛津Shim-pack VP-ODS(4.6 mm i.d.×250 mm,5μm);检测器:紫外检测器;流动相:甲醇/水溶液(35/65,V/V),加入磷酸10 mmol/L,磷酸二氢钾10 mmol/L,pH=3.0;流速:0.8 mL/min;检测波长:210 nm;柱温:30℃。测得己内酰胺线性范围为0.0491-1.9624 mg/mL,相关系数为0.99878。对处理工艺中所得废液和黑油样品回收率分别在94.2-108.9％,93.6-107.7%之间,RSD均在2.5%以下(n=5),分析数据较准确可靠,精密度高,重现性好,基本达到分析要求。 其次,在对原分析方法进行评价基础上,提出氧化还原滴定-离子色谱两步法测定三氧化硫。其中离子色谱法测定亚硝酰硫酸溶液中总硫酸根的具体分析条件:色谱柱:岛津Shim-pack IC-A1(4.6 mm i.d.×150 mm);流动相:2.5 mM邻苯二甲酸+2.4 mM三(羟甲基)氨基甲烷水溶液;进样量:10μL;流速:1.5 mL/min;电导检测。线性范围0.2763-5.5250 mg/mL,R2为0.999,平均加标回收率为106.85%,RSD为0.43%(n=5)。两步法测得的三氧化硫含量相对标准偏差为2.08%(n=5),已大大低于工厂要求的低于10%的分析标准。该法由原来的三步减少到两步,分析时间由原来的一天减少到1h以内。 最后,建立了离子对反相色谱内标法测定副产环己酸磺酸的分析方法。分析条件为:色谱柱 Agilent Hypersil ODS(4.0 mm×250 mm,5μm),内标物甲苯-4-磺酸,流动相为37.5%甲醇(V/V),10 mmol/L四丁基溴化铵,25 mmol/L磷酸二氢钾,磷酸调节pH=2.5~3.5,柱温30℃,流速1.2 mL/min,检测波长230 nm。结果表明:线性范围0.1006~3.0192 mg/mL,相关系数为0.9994,回收率99.51%~102.34%,RSD为0.4950%~0.5270%(n=6)。该法分析样品预处理简单,分析时间短,结果准确可靠,重现性好。用内标法取代外标法,便于工厂应用,结果更准确。