煤制油催化剂中钠含量的测定方法

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摘 要：随着经济形势的快速发展，煤制油的研究进入了一个新的发展阶段，由于催化剂的存在，保证了煤制油的转换质量能够达到被广泛使用的标准，煤制油的利用程度进一步提高。煤制油催化剂中杂质钠的存在在较高程度上影响了煤制油的品质，目前杂质钠的含量已经成为了催化剂使用的限制因素，相关的测定方法研究和使用成为了目前工作的重点，在我国煤炭资源转化煤制油的进程中具有重要的现实意义。

关键词：煤制油；催化剂；钠离子；火焰光度测定；色谱法测定

前言：我国是一个贫油富煤的国家，煤炭资源储量在我国的资源总储量中占有重要的地位，煤制油技术的出现，不仅能够增添新的能源获取途径，还可以充分利用我国丰富的煤炭资源，更好的服务于经济。煤制油催化剂中杂质钠含量的高低，直接影响了煤制油的品质，对钠离子含量的测定方法选取，可以有效的推动我国煤制油的研究进入一个新的发展阶段，具有重要的现实意义

一、煤制油催化剂的重要作用

1影响了煤制油的品质

煤制油的提炼不是直接液化，而是通过将煤炭资源气化，形成合成气，在催化剂的作用下液化成煤制油。由于催化剂中含有较高程度的杂质钠，导致了煤炭资源最终形成煤制油过程中煤制油品质的下降。可以说煤制油催化剂是煤炭资源转化为煤制油的关键要素，也是煤制油品质的重要保证基础

2降低了转化的成本

由于煤炭资源在我国的储量比较大，煤制油的炼化加工技术成为了我国寻找新能源途径的新思路和方向。煤制油技术的过程并不复杂，其所需要的设备能够在实际中较容易获得，然而其关键的使用要素催化剂就成为了整个炼化技术的核心部分，也是目前我国主要研究的重点内容。催化剂的使用能够大幅降低煤炭资源转化煤制油的成本，提升煤制油的市场竞争能力。由于目前世界范围内的煤炭转化煤制油的研究都不可避免的面对着成本的问题，催化剂的使用成为了煤制油价格战的关键因素[1]。

3推动了相关产业的兴起和发展

煤制油催化剂的研究和加工成为了我国新兴的产业，对拉动地方经济和缓解目前严峻的就业形势具有重要的促进作用。我国催化剂生产加工已经形成了产业化的经营，从根本上摆脱了相关技术需要进口的现状，满足了我国煤炭资源转换煤制油所需要的使用量的需求，很大程度上促进了新能源的使用推广，缓解了目前比较严峻的石油危机形势，对我国的经济可持续发展具有重要的推动作用。

二、煤制油催化剂中杂质钠的检测方法

1火焰光度测定方法

火焰光度法是一种通过发射光谱来进行信号的收集分析，利用火焰中激发态原子回降至基态时发射的光谱强度进行含量分析的方法，实际检测的步骤为选取稀硫酸洗净要用的铂丝，把煤制油样品用蒸馏水溶解在烧杯，用铂丝蘸取溶液在酒精灯上燃烧，透过蓝色钴玻璃查看火焰颜色，可以查看出煤制油催化剂中是否含有杂质钠。其具体的含量是按罗马金公式进行定量分析的，即I=aXc的b次方，式中I为谱线的强度，c是钠元素的含量，d是与钠元素的蒸发、激发条件有关的常数；b为自吸系数，因为用火焰作激发光源，其温度可以通过控制空气与燃气的流量来保持稳定控制，又因采用液体试样，试样组分的影响较少，故在各次测定中a是个较稳定的常数，一般由于试样浓度较低，自吸可忽略不计，于是I=λc，并可用相对强度的测量方法进行分析。

进行火焰光度分析时，把钠元素液用雾化使之变成溶胶导入火焰中，钠元素因热离解生成基态原子，在火焰中被激发而产生光谱，经单色器分解成单色光后通过光电系统测量，由于火焰的湿度比较低，因此只能激发少数的元素，而且所得的光谱比较简单，干扰较小。可以有效的测定煤制油催化剂中杂质钠，是目前应用比较普遍的测定方法[2]。

2色谱法测定

色谱法（chromatography）又称“色谱分析”、“色谱分析法”、“层析法”，是一种分离和分析方法，在分析化学、有机化学、生物化学等领域有着非常广泛的应用。其主要的检测方法有以下几点

2.1柱色谱检测方法

柱色谱法是最原始的色谱方法，这种方法是通过将固定相注入到下端塞有棉花或滤纸的玻璃管中，将被样品充分饱和的固定相粉末均匀摊铺在玻璃管顶端，以流动相洗脱。常见的洗脱方式有两种，一种是自上而下依靠溶剂本身的重力洗脱，一种是自下而上依靠毛细作用洗脱。收集分离后的纯净组分也有两种不同的方法，一种方法是在柱尾直接接受流出的溶液，另一种方法是烘干固定相后采用机械方法分开各个色带，以合适的溶剂浸泡固定相提取组分分子。柱色谱法被广泛应用于混合物的分离，包括对有机合成产物、天然提取物以及生物大分子的分离。催化剂中的杂质钠可以通过此种方法进行分离，提高催化剂的质量，保证煤制油转化过程中的效率。

2.2薄层色谱法

薄层色谱法是应用非常广泛的色谱方法，此种色谱方法是将固定相图布在金属或玻璃薄板上形成薄层，用毛细管、钢笔或者其他使用工具将样品点染于薄板的一端，之后将点样端浸入流动相中，依靠毛细作用令流动相溶剂沿薄板上行展开样品。薄层色谱法的检测成本相较于其他测定方法较为低廉而且操作简单，普遍用于对样品的粗测以及有机合成反应进程的检测中。煤制油催化剂的杂质钠含量测定可以采用此种检测方法，但是得出的实际数值存在一定程度的误差，因此只能用作数值检测的参考手段，详细的数据分析还需要使用其他方法进行检测，此种方法可以作为一种辅助的办法来进行煤制油催化剂中杂质钠的大致数据检测[3]。

总结：综上所属，煤制油催化剂中规杂质钠可以通过以上方法进行检测，相关的方法需要根据实际的数据检测要求来进行选取，在较大程度上为相关产业的发展提供了数值依据，推动了煤制油转化的进程，促进了我国能源结构的丰富和完善。

参考文献

[1]孙启文，周标. 高频红外法测定煤制油催化剂中的碳含量[J].兵器材料科学与工程，2005，12（02）：60-62

[2]孙启文，周标. 微波消解-ICP-AES测定煤制油催化剂中的杂质钠[J].光谱实验室，2005，12（02）：389-391

[3]杨艳.煤制油低浓度含油废水处理工艺研究[D].内蒙古科技大学，2011