Mesure de la H ₂ S dans le pétrole brut et du pétrole brut Headspace Utilisation multidimensionnelle chromatographie en phase gazeuse, les doyens de commutation et détection de soufre sélectif

L’objectif général de cette méthode analytique est de mesurer la quantité de sulfure d’hydrogène présente dans l’espace de tête au-dessus des échantillons de pétrole brut ou la quantité dissoute dans les échantillons eux-mêmes à l’aide de la chromatographie en phase gazeuse. Cette méthode peut aider à améliorer la valorisation et la manutention du pétrole brut lourd, car le sulfure d’hydrogène est toxique et, lorsqu’il est dissous dans le pétrole brut, il peut désactiver les catalyseurs et être corrosif. Le principal avantage de cette technique est que le sulfure d’hydrogène est déterminé en une seule étape, sans interférence avec d’autres hydrocarbures présents dans l’échantillon.

Pour commencer, ouvrez un programme de calcul dean Switch sur un ordinateur et entrez les dimensions de la colonne, le gaz vecteur, la température, les débits souhaités et les détecteurs utilisés. Le calculateur définira les pressions nécessaires pour l’entrée et le module de contrôle de pression (PCM) et la longueur du tube de restriction nécessaire à l’installation entre l’interrupteur Dean et le détecteur à ionisation de flamme ou FID. Notez ces pressions et entrez-les dans le fichier de fichier de méthode pour installer la colonne, assurez-vous que le four d’instruments et l’entrée sont à température ambiante.

Coupez le débit de gaz vers l’entrée et le débit d’alimentation du PCM vers l’interrupteur doyen en suivant les instructions du fabricant. Installez la colonne diméthylpolys laane entre l’entrée de la liste de division et l’interrupteur dean. Installez ensuite la colonne de parcelle entre l’interrupteur Dean et le détecteur de chimiluminescence soufrée.

Enfin, installez le tube de restriction entre l’interrupteur doyen et le FID. L’interrupteur Dean est commandé par une vanne dans le chromatographe en phase gazeuse. Localisez la section du point de calage de la vanne dans les paramètres de la méthode dans le logiciel.

Réglez le commutateur sur on et créez des événements temporels pour la vanne qui contrôle le doyen. Interrupteur, en commençant par la fermeture de la vanne à 0,5 minute et un deuxième événement qui rouvre la vanne à 3,0 minutes. Ensuite, placez un sac de gaz contenant le gaz d’étalonnage dans la hotte et placez un mamelon en caoutchouc ou un couvercle pénétrable équivalent sur la buse du sac de gaz.

Ouvrez ensuite la buse du sac à gaz à l’aide d’une seringue en verre étanche au gaz de 250 microlitres. Percez le mamelon en caoutchouc sur le dessus du sac et prélevez 250 microlitres de gaz d’étalonnage. Boucher la seringue avec une entrée SEPTA avant de la transporter vers le chromatographe en phase gazeuse.

Retirez le capuchon SEPTA de la seringue. Ensuite, injectez manuellement et rapidement le gaz d’étalonnage dans le chromatographe en phase gazeuse. En commençant simultanément l’acquisition du logiciel, le sulfure d’hydrogène apparaîtra comme un pic sur la trace du signal du détecteur de luminescence chimique du soufre

Enregistrez le temps de rétention de ce pic. Commencez à diminuer le temps de la fenêtre de coupe du cœur d’un côté à la fois. Continuez de cette manière jusqu’à ce que le pic de sulfure d’hydrogène disparaisse du chromatogramme.

Ajoutez 0,2 minute à ce temps et non pas à la limite supérieure de la fenêtre de coupe du cœur. Il est essentiel que le changement de doyen soit correctement chronométré pour que cette méthode soit couronnée de succès. Si la fenêtre de commutation est trop étroite ou au mauvais moment, le sulfure d’hydrogène ne sera pas quantifié avec précision.

Effectuez la même procédure à l’extrémité inférieure de la fenêtre horaire. Augmenter progressivement le temps d’arrêt de la valve pour les injections séquentielles jusqu’à ce que les pics ne soient plus visibles. Soustrayez 0,2 minute de ce temps et non pas cela comme limite inférieure de la fenêtre de coupe du cœur.

Enfin, enregistrez les commandes de mise hors service de la vanne dans le fichier de méthode pour l’étalonnage de l’échantillon liquide. Assurez-vous qu’un échantillonneur automatique de liquide est installé à l’entrée de la liste de séparation du chromatographe en phase gazeuse. Placez les quatre flacons d’étalonnage préalablement préparés dans les positions un à quatre sur le plateau de l’échantillonneur automatique.

Utilisez le logiciel de chromatographe en phase gazeuse pour effectuer une injection par flacon selon la méthode. Intégrez le pic de sulfure de carbone dans chaque chromatogramme à l’aide du logiciel fourni avec un chromatographe en phase gazeuse pour effectuer l’analyse d’échantillons liquides. Transférez environ un millilitre de pétrole brut pur dans un flacon d’échantillonneur automatique de chromatographe en phase gazeuse et bouchez le flacon.

Placez les flacons remplis dans le plateau de l’échantillonneur automatique et chargez la méthode d’analyse des liquides sur le logiciel de chromatographe en phase gazeuse. À l’aide du logiciel de chromatographe en phase gazeuse et de la méthode précédemment configurée, utilisez l’échantillonneur automatique pour effectuer trois injections répétées par flacon afin d’étalonner l’instrument pour un échantillon de gaz. Injectez les gaz d’étalonnage avant.

Répétez l’injection manuelle du gaz d’étalonnage au moins trois fois. Intégrez ensuite les pics de sulfure d’hydrogène dans les trois injections avec le logiciel d’analyse de données de chromatographe en phase gazeuse. À l’aide d’un tableur, calculez un facteur de réponse moyen pour le sulfure d’hydrogène en divisant la surface moyenne des pics de sulfure d’hydrogène par la concentration de sulfure d’hydrogène dans le sac de gaz.

Ensuite, remplissez une bouteille en verre ambré de 500 millilitres avec 450 millilitres de brut à analyser. Fixez un bouchon surmonté d’un septum sur le dessus de la bouteille. Placez le flacon à analyser dans un environnement à température contrôlée à l’aide d’une seringue étanche au gaz en verre d’un millilitre, percez le septum supérieur et laissez la seringue dans le haut du flacon pour permettre un relâchement de la pression.

Si le gaz dans l’espace de tête s’accumule, laissez la bouteille dans un environnement à température contrôlée pendant 24 heures, en soulevant et en secouant doucement la bouteille une fois par heure pour équilibrer le sulfure d’hydrogène entre le liquide et l’espace de tête. Pour analyser le gaz Headspace, percez le septum supérieur et prélevez 250 microlitres de gaz dans une seringue en verre étanche au gaz, bouchez la seringue avec un morceau de septa d’entrée et transportez la seringue vers le chromatographe en phase gazeuse manuellement et injectez rapidement le gaz dans l’entrée simultanément, en démarrant le logiciel pour commencer la collecte de données. Ce chromatogramme d’un échantillon de brut liquide est représentatif des résultats obtenus par cette procédure.

Le pic de sulfure d’hydrogène est résolu à partir d’autres pics et les chromatogrammes facilement quantifiables des échantillons de gaz montrent une résolution similaire du sulfure d’hydrogène, les pics supplémentaires restant non identifiés. Aux fins de cette méthode, si la concentration de sulfure d’hydrogène dans l’échantillon de gaz est trop élevée pour que le détecteur puisse la quantifier avec précision, le chromatogramme montrera un pic à sommet plat. Lors de cette procédure, il est important de se rappeler que les pressions et les points de synchronisation sont propres à chaque système et qu’ils varieront probablement d’un instrument à l’autre.

Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’échantillonner à la fois des liquides et des gaz pour l’analyse du sulfure d’hydrogène et de la programmation d’un interrupteur Dean pour l’analyse GC de coupe cardiaque. À la suite de cette procédure, des méthodes supplémentaires peuvent être mises au point pour analyser d’autres gaz soufrés légers présents dans le pétrole brut, tels que le sulfure de diméthyle ou le captane de méthylome. N’oubliez pas que le sulfure d’hydrogène peut être très toxique et ne doit pas être manipulé en dehors d’une hotte ventilée.

De plus, le pétrole brut peut être toxique et inflammable et ne doit être manipulé qu’avec un équipement de protection approprié.