הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

מדידה של H

19.3K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/53416

⸱

10 בדצמבר 2015

 , 
1CanmetENERGY, Natural Resources Canada

במאמר זה

סיכום

מוצגת שיטת כרומטוגרפיה רב-ממדית של גז לניתוח מימן גופרתי מומס בדגימות נפט גולמי נוזלי. מתג דינס משמש לחיתוך לב גזי גופרית קלים להפרדה על עמוד משני וזיהוי בגלאי כימילומינסנציה גופרית.

תקציר

שיטה לניתוח מימן גופרתי מומס בדגימות נפט גולמיים מודגמת באמצעות גז כרומטוגרפיה. על מנת למנוע ביעילות הפרעות, משמשת שתי תצורת עמודה ממדית, עם מתג דיקנים המועסקים להעביר מימן גופרתי מהראשון לעמודה השנייה (לב-חיתוך). דגימות גולמי נוזליים מופרדות ראשונה בטור dimethylpolysiloxane, וגזי אור הם ועוד מופרד על עמודת צינור פתוח שכבה נקבובית ערובה (חלקה) כי הוא מסוגל להפריד מימן גופרתי ממיני גופרית אור אחרים-לחתוך לב. מימן גופרתי לאחר מכן זוהה עם גלאי chemiluminescence גופרית, הוספת שכבה נוספת של הסלקטיביות. בעקבות הפרדה וזיהוי של מימן גופרתי, מערכת backflushed להסיר את פחמימנים רותחים גבוהים הנוכחיים בדגימות גולמי וכדי לשמור על שלמות chromatographic. מימן הגופרתי מומס כבר לכמת בדגימות נוזל 1.1-500 עמ 'בערב, מפגין תחולה רחבה למגוון של דוגמאות. השיטה גם יושמה בהצלחה לניתוח של דגימות גז משקיות אמיץ נפט גולמי וגז תהליך, עם מדידה מ0.7 ל9,700 מימן גופרתי עמודים לדקה.

מבוא

ניתוח מדויק של נפט גולמי הוא חיוני לתעשיית הנפט והגז, כמו תקנות בריאות ובטיחות וכלכלה הן פונקציות של איכות שמן. על מנת להגן על מובילים של דגימות גולמיים, יש צורך לקבוע את המאפיינים של דגימות גולמיים לפתח תקנות בטיחות ייושם במקרה של שחרור או לשפוך. בפרט, כימות של מימן גופרתי (H 2 S) היא חשובה, בשל רעילותו הגבוהה בשלב הגז; חשיפות נמוכות כמו 100 עמודים לדקה יכולה להיות קטלני (http://www.cdc.gov/niosh/idlh/7783064.html) 1,2. H 2 S מומס בדגימות גולמיים נחשב בדרך כלל להיות מאכל 3,4, ותוכל לבטל את הזרזים המשמשים לטיפול השמן 5-7. ההסרה של H 2 S מזרמים נפט הגולמי היא אידיאלית, אבל ללא שיטה למדידה מומסת H 2 S, זה קשה להעריך את ההצלחה של טיפולים להסרת. מסיבות אלה, פרוטוקול זה פותח כדי למדוד dissolved H 2 S בדגימות נפט גולמי כבדות כגון נפט גולמי חולות נפט קנדיות.

מספר השיטות סטנדרטיים קיימים לכימות של H 2 S בדגימות נפט או דלק מבוסס קלות יותר, אבל אף אחד אומתו לשימוש עם הנפט הגולמי הכבד שחולץ נפוץ מחולות הנפט הקנדיות. H 2 S וmercaptans נקבעים באמצעות טכניקת טיטרציה על ידי מוצרי יוניברסל שמן (UOP) שיטה 163 8, אך שיטה זו סובלת מהטית משתמש פרשנות שנובעת מקריאה ידנית של עקומות טיטרציה. מכון נפט השיטה (IP) 570 משתמש H 2 S מנתח מיוחד שמחמם דגימות מזוט 9, ונהנה מפשטות ואת הטלטלות, אבל חסר דיוק עם דגימות כבדות 10. האגודה האמריקנית לבדיקות וחומרים (ASTM) D5623 השיטה משתמשת גז כרומטוגרפיה (GC) עם קירור קריוגני וזיהוי סלקטיבית גופרית למדוד H 2 S בנוזלי נפט אור11,12. תקן זה יכול להיות שיפור להשתמש הפרדת סביבה וגם להיות מיושם על נפט גולמי כבד, ולכן הוא שימש כבסיס לפרוטוקול נדון במסמך זה.

GC הוא טכניקה המשמשת במידה רבה לניתוח דגימות נפט. דוגמאות מתאדים בכניסה חמה, והפרדות להתרחש בשלב הגז. הפרדת שלב הגז הופכת אידיאלית GC לניתוח של H 2 S, כפי שהוא שוחרר בקלות מהמדגם הנוזלי במהלך חימום בכניסה. ניתן ליצור שיטות GC ומותאמות למדגמים שונים, בהתאם לתוכניות הטמפרטורה משמשות, מיושמות עמודות, והשימוש בכרומטוגרפיה רב ממדית 13-15. יש כבר מספר ההתפתחויות האחרונות למדידת H 2 S באמצעות GC. ואונג et al. הפגין H 2 S ומדידת מתחם גופרית אור אחרת באור ותזקיקי ביניים באמצעות GC רב-ממדי ומיתוג דיקנים, אבל השיטה יש לאעדיין הוחל על נפט גולמי כבד 16. די Sanzo et al. H גם לכמת 2 S בבנזין באמצעות GC, אבל זה גם לא נעשה שימוש בנפט גולמי כבד, ודורש תת-סביבה קירור 17. השיטה המוצגת כאן ממחישה זמן ניכר חיסכון על פני השיטות הקודמות אלה, עם זמן ניתוח הושלם של 5 דקות, לעומת 10 דקות (ואונג) ו -40 דקות (Di Sanzo). למרבה הצער, היישום של שיטות אלה במעבדה שלנו כדי להשוות את הדיוק לא היה אפשרי בשל מגבלות ציוד והזמן.

GC הרב ממדי מאפשר למשתמש לנצל את הסלקטיביות של שתי עמודות, ולא בעמודה אחת. בGC הקונבנציונלי, הפרדה מתרחשת בעמודה אחת. במקרה של GC הרב ממדי, המדגם מופרד על שתי עמודות שונות, שיפור ההפרדה וסלקטיביות. מתג הדיקנים הוא מכשיר אחד משמש להעסיק תצורת טור דו-ממדית. המתג משתמש שסתום חיצוני לחמורזרימת גז CT מכניסה במתג לאחת משתי יציאות לשקע 18-20. שפכים מהעמודה הראשונה יכולים להיות מופנה לשני כיוונים; במקרה זה, גזי גופרית אור הם "חתך לב" 21 מההפרדה הראשונה לצינור פתוח שכבה נקבובית טור (חלקה) להפרדה משנית, אשר הוכחה להיות מעולה להפרדה של H 2 S מגזי גופרית אור אחרים (Http://www.chem.agilent.com/cag/cabu/pdf/gaspro.pdf) 22-24. גלאי chemiluminescence הגופרית משמש לזיהוי, מתן סלקטיביות לתרכובות גופרית וביטול הפרעה אפשרית מכל גזי אור אחרים שייתכן שהועברו לטור החלקה בחתך הלב. פחמימנים ממדגם הנפט הגולמי נשמרים על עמודת הממד הראשונה ויוסרו במהלך הליך backflush; זה מגן על עמודת עלילה מכל זיהום 25-27. גישה זו גם יושמה בהצלחה לאנאליתיסיס של מעכבי חמצון בשמני שנאי 28.

במסמך זה, שיטת GC דו ממדים מועסקת לניתוח והכימות של H 2 S מומס בדגימות נפט גולמי כבדות. השיטה מוצגת להיות ישים על פני טווח רחב של H 2 S ריכוזים, ויכולה לשמש גם למדידת H 2 S בדגימות שלב גז.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

זהירות: יש להתייעץ בכל גיליונות הנתונים של בטיחות חומרים הרלוונטיים (MSDS) עבור חומרים לפני השימוש. בפרט, CS 2 הוא דליק מאוד ויש לאחסן ומטופלים כראוי. גז H 2 S הוא רעיל ביותר, וכל מכולות או שקיות המכילות גז H 2 S לא אמורים להיפתח או טיפלו מחוץ לfumehood פרק כראוי. עבודה עם דגימות נפט גולמי צריך להיעשות רק עם ציוד מלא מגן אישי (כפפות, משקפי מגן, מעבדה מעיל, מכנסיים ונעליים סגורות הבוהן), ואת כל הדגימות גולמי יש לפתוח, הועברו וטיפלו בfumehood. תקני גז מוסמכים יימסרו מהיצרן עם תאריך תפוגה, ולטיפול תוצאות מדויק ביותר יש לנקוט כדי להשתמש בסטנדרטים שלא פגו.

1. הכנת התקנים

  1. סטנדרטים נוזליים
    1. באמצעות פיפטה אוטומטית, לוותר 10 μl של דיסולפיד פחמן (CS 2) לvolumetr 50 מיליליטרבקבוק IC. מלא את בקבוק volumetric הקו המסומן בHPLC (כרומטוגרפיה נוזלית ביצועים גבוהים) טולואן כיתה. מכסה את הבקבוק ולערבב את הפתרון על ידי היפוך ומתערבל מינימום של חמש פעמים; זה הוא פתרון כיול מניית 500 עמודים לדקה.
    2. בכל יום של ניתוח, להכין ארבעה בקבוקונים של CS 2 לכיול. תווית ארבעה בקבוקוני autosampler 1.5 מ"ל ומניח אותם במגש בקבוקון.
    3. באמצעות פיפטה אוטומטית, לוותר 200 μl של 2 פתרון 500 מניות עמודים לדקה CS לכל בקבוקון. בעזרת פיפטה אוטומטית שנייה, לוותר 800 μl של טולואן הכיתה HPLC לכל אחד מארבעת הבקבוקונים. כובע בקבוקון אחד מייד לאחר ניפוק CS 2 וטולואן, ולהפוך שלוש פעמים כדי לערבב; אלה הם 100 סטנדרטים כיול עמודים לדקה.
  2. תקני גז
    1. הזז בלון גז גז כיול מוסמך לfumehood פרק, ולצרף רגולטור שמצויד לקובץ מצורף לשקית גז.
    2. פתח את לאzzle בתיק גז ריק ולצרף את תיק הגז לרגולטור על בלון הגז.
    3. עם הרגולטור סגור, פתח את בלון הגז על ידי סיבוב הידית בניגוד לכיוון שעון עליון.
    4. סובב את הכפתור על רגולטור השעון עד זרם יציב של גז ממלא את שקית הגז. כאשר שקית הגז מלאה, להפוך את הכפתור בכיוון השעון הרגולטור לכבות את זרימת הגז.
    5. סגור את הנחיר בתיק הגז ולנתק אותו מהרגולטור. סגור את בלון הגז על ידי סיבוב הידית בכיוון השעון עליון. פתח את הרגולטור לטהר כל לחץ גז ושחרור שנותר, שתסגור אותו שוב כאשר הרגולטור כבר אין לו כל גז זה בזה.

2. להגדיר מכשיר עד

  1. פרמטרים שיטה
    1. באמצעות ההליך הבא, להגדיר את הדיקנים לעבור על פי העמודות מותקנות בגז כרומטוגרף, כמו כל מערכת תהיה הגדרות לחץ ייחודיות.
    2. פתח תכנית מחשבון מתג דיקנים על מחשוב r, וקלט ממדי טור, גז מוביל, הטמפרטורה, השיעורים רצויים זרימה וגלאים בשימוש (ראה איור 1) .the מחשבון יגדיר את הלחצים דרושים למודול בקרת כניסה ולחץ (PCM), ואורכו של צינור צמצם הדרוש להתקנה בין מתג הדיקנים וגלאי יינון להבה (FID). הערה הלחצים האלה וקלט אותם לקובץ השיטה.
    3. שימוש במידע ממחשבון מתג הדיקנים והמידע בטבלה 1, תכנית קובץ השיטה עם הפרמטרים הנכונים לאו גז או נוזל ניתוח. שמור את הקובץ בשיטה.

figure-protocol-1
איור 1. מחשבון מתג דיקנים. צילום מסך של הדיקנים לעבור תכנית מחשבון. פרמטרים למשתמש להתאמה מוצגים בתיבות הלבנות, ופרמטרי פלט מוצגים בתיבות כחולות.EF = יעד "https://www.jove.com/files/ftp_upload/53416/53416fig1large.jpg" = "_ blank"> לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

  1. התקנת עמודה
    1. ודא שהמכשיר, התנור והכניסה הם על RT. כבה את זרימת הגז לזרימת אספקת הכניסה וPCM למתג דיקנים.
    2. בעקבות הוראות היצרן, להתקין את טור dimethylpolysiloxane בין הפיצול / כניסת splitless ומתג הדיקנים, טור PLOT בין הדיקנים לעבור וגלאי chemiluminescence הגופרית (SCD), ואת צינור הצמצם (האורך קבע בשלב 2.1.2) בין מתג הדיקנים וFID.
    3. השימוש בתוכנת כרומטוגרף גז, להדליק את זרימת הגז המוביל לכניסה וPCM, ולבדוק את המערכת להדלפות על ידי העברת גלאי דליפה אלקטרונית בסמיכות של אביזרים בסוף כל טור ובמתג הדיקנים; הדלפות מסומנות על ידי אור ו / או הודעת צליל בDetEctor.
      1. אם הדלפות נמצאות, בעדינות להדק אביזרים ומחדש בדיקה עם גלאי הדליפה האלקטרוני. סגור את דלת התנור ולהדליק את תנור גז כרומטוגרף ומחמם כניסה.
    4. בצע לאפות-מצינורות עמודות וצמצם על ידי הגדלת טמפרטורת התנור לגבול העליון של טמפרטורת עמודת העלילה (שנמצאה בתיעוד הטור); לאפשר התנור לשבת בטמפרטורה זו למשך תקופה מינימאלית של 3 שעות.
    5. כאשר אופים את-הוא מלאה, לקרר את התנור ל RT מחדש בדיקת החיבורים בתוך התנור לדליפות גז עם גלאי דליפה האלקטרוניים, הידוק במידת צורך.
    6. טען את קובץ השיטה מתוכנתת מראש באמצעות תוכנת השליטה כרומטוגרף הגז; המכשיר מוכן לניתוח.

figure-protocol-2
תנור גז כרומטוגרף 2. איור. Configuratiבהסדר הטור בתנור GC. FID: גלאי יינון להבה, SCD:. גלאי chemiluminescence הגופרית אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

  1. קביעת עיתוי נכון מתג דיקנים
    1. כמתג הדיקנים נשלט על ידי שסתום בכרומטוגרף הגז; לאתר את סעיף נקודת תזמון שסתומים בפרמטרי השיטה. בתוכנה, הזז את המתג ל "על", וליצור אירועי זמן לשסתום ששולט במתג הדיקנים, מתחיל עם שסתום הפיכה "את" ברמה של 0.5 דקות, ואירוע שני שהופך את השסתום "על" שוב ב 3.0 דקות. העמדה "את" בתיאור זה תואמת את הכיוון שבו שפכים עמודה יבוצעו לSCD.
    2. מניחים שקית המכילה גז גז הכיול (כמות ידועה של H 2 S בהליום) בfumehood,ולמקם את פטמת גומי או כיסוי חדיר שווה ערך בזרבובית של שקית הגז. פתח את הנחיר בתיק הגז.
    3. באמצעות מזרק זכוכית 250 μl גז חזק, לנקב את פטמת הגומי בחלק העליון של השקית ולמשוך 250 μl של גז כיול. מכסה את המזרק עם septa כניסה, ולהעביר את המזרק לגז כרומטוגרף.
    4. הסר את מכסה septa מהמזרק; באופן ידני ובמהירות להזריק גז הכיול לגז כרומטוגרף, בו זמנית החל רכישת התוכנה. H 2 S יופיע כשיא על עקבות אות SCD; להקליט את זמן השמירה של השיא הזה. .
    5. בגין הפחתת הזמן של החלון-לחתוך לב, צד אחד בכל פעם (כלומר, להקטין את השסתום "על" אירוע ב -0.1 דקות לזריקות רציפות); תמשיך בדרך זו עד לשיא H 2 S נעלם מchromatogram. להוסיף 0.2 דקות לזמן הזה ולציין אותו כגבול העליון של החלון-לחתוך לב.
    6. PerfORM את אותו ההליך בקצה התחתון של חלון הזמן, להגדיל בהדרגה את הזמן של השסתום "את" אירוע לזריקות רצופות עד הפסגות הן כבר לא נראים לעין. לחסר 0.2 דקות מהזמן הזה ולציין אותו כגבול התחתון של החלון-לחתוך לב.
    7. שמור את השסתום "על" "את" / פקודות לקובץ השיטה.

3. מכשיר כיול

  1. נוֹזֵל
    1. ודא שautosampler נוזל מותקנת בכניסת הפיצול / splitless של כרומטוגרף הגז. מניחים את ארבעת בקבוקוני כיול שהוכנו קודם לכן בתפקידי בקבוקון 1-4 על מגש autosampler.
    2. בעזרת פיפטה זכוכית, למלא בקבוקון עם טולואן הכיתה HPLC ולמקם אותו בעמדת הבקבוקון לממס השטיפה על מגש autosampler. ודא שבקבוקון הפסולת או מאגר על מגש autosampler ריק.
    3. עומס השיטה מוגדרת לניתוח שלב נוזלי על התוכנה מחוברת לchromato הגזגרָף; ודא ששני הגלאים מופעלים וכי גז כרומטוגרף הוא במצב מוכן.
    4. השתמש בתוכנת כרומטוגרף הגז לבצע זריקה אחת לכל בקבוקון לפי השיטה, ולשלב את שיא CS 2 בכל chromatogram באמצעות התוכנה מסופקת עם גז כרומטוגרף.
    5. שימוש בתוכנת גיליונות אלקטרוניים, לחשב גורם תגובה ממוצע לSCD על ידי חלוקת ספירות השטח של שיא CS 2 על ידי הריכוז של פתרון הכיול (100 עמודים לדקה), ולאחר מכן החלוקה זה על ידי שני לתת מענה לכל אטום אחד של גופרית.
  2. גַז
    1. ודא שמגדל autosampler הנוזל הוסר מגז כרומטוגרף, ולטעון את השיטה המתאימה לניתוח גז. ודא ששני הגלאים מופעלים, ושגז כרומטוגרף הוא במצב מוכן.
    2. להזריק את גז הכיול כפי שתואר ב2.3.2 צעדים ל2.3.4.
    3. חזור על ההזרקה הידנית של גז כיולמינימום של שלוש פעמים.
    4. השתמש בתוכנת ניתוח נתונים גז כרומטוגרף לשלב פסגות H 2 S בשלוש זריקות ו, באמצעות תוכנת גיליונות אלקטרוניים, לחשב גורם תגובה ממוצע לH 2 S על ידי חלוקת השטח הממוצע של פסגות S H 2 על ידי הריכוז של H 2 S בתיק הגז.

ניתוח 4. לדוגמא

  1. נוֹזֵל
    1. להעריך נפט גולמי להזרקה על ידי העברת כמות קטנה (<1 מיליליטר) עם טפטפת זכוכית. אם הגולמי מועבר עם שאריות לא משמעותיות עזבו בפיפטה הזכוכית, גס ניתן להזריק מסודר. אם הגולמי משאיר כמות משמעותית בפיפטה הזכוכית, לדלל כמתואר ב4.1.2. לנפט גולמי שניתן להזריק מסודר, להעביר ~ 1 מיליליטר של הנפט הגולמי לתוך בקבוקון autosampler כרומטוגרף גז, ומכסה את הבקבוקון.
    2. לדלל נפט גולמי צמיגות גבוהה על ידי העברת 0.75 מיליליטר של נפט גולמי עם פיפטה אוטומטית לבקבוקון autosampler,ND הוספת נפח שווה של טולואן הכיתה HPLC. כובע ולהפוך את הבקבוקון עם הרעד לערבב הפתרון מספק.
    3. מניחים את הבקבוקונים מלאים במגש autosampler, ולטעון את שיטת הניתוח הנוזלית על תוכנת כרומטוגרף גז.
    4. שימוש בתוכנת כרומטוגרף גז והשיטה שהוגדרה בעבר (טבלת 1), להשתמש בסמפלר האוטומטי לבצע שלוש זריקות לשכפל לכל בקבוקון.
  2. גַז
    1. אמיץ
      1. מלאו בקבוק זכוכית 500 מיליליטר עם ענבר 450 מיליליטר של הנפט הגולמי להיות מנותח. צרף כובע מצופה מחץ לחלק העליון של הבקבוק. לבצע כל פעולות העברה גולמי בfumehood פרק.
      2. מניחים את הבקבוק (ים) להיות מנותח בסביבה מבוקרת טמפרטורה (כלומר, אמבט מים על 30 מעלות צלזיוס). הערה: דגימות נפט גולמי עשויות להיות תנודתי בטמפרטורות וטיפול גבוהות צריך להיות למימוש בהתאם לדוגמאות שימוש.
      3. באמצעות מזרק הדוק גז זכוכית 1 מיליליטר, לנקבעליון המחיצה ולהשאיר את המזרק בחלק העליון של הבקבוק לספק שדרת לשחרור לחץ אם הגז באמיץ צריך לבנות.
      4. השאר את הבקבוק (ים) בסביבה מבוקרת הטמפרטורה במשך 24 שעות, בעדינות ההרמה ורועדת הבקבוקים פעם h לאזן H 2 S בין הנוזל ואמיץ.
      5. כדי לנתח את הגז אמיץ, לנקב עליון המחיצה ולסגת μl של גז לתוך מזרק זכוכית הדוק גז.
      6. מכסה את קצה מזרק עם פיסת septa הכניסה ולהעביר את המזרק לגז כרומטוגרף. באופן ידני ובמהירות להזריק את הגז לכניסה, בו זמנית הפעלת התוכנה להתחיל איסוף הנתונים.
      7. חזור על הליך זה כדי להשיג מינימום של שלוש זריקות לשכפל של גז. אם שיא H 2 S הוא מרוכז מדי ולא בקנה המידה של הגלאי (ראה איור 3), לבצע את ההליך עם מזרק קטן יותר של גז להביא לשיא בקנה מידה; i.דואר., 100 μl או 25 μl.
    2. שקיות גז
      1. הנח פטמת גומי או כיסוי חדיר שווה ערך בזרבובית של שקית הגז להיות מנותחים, ומניח את שקית הגז בfumehood פרק.
      2. ודא השיטה הנכונה לניתוח גז נטענת על תוכנת כרומטוגרף גז, וכי גז כרומטוגרף נמצא במצב מוכן.
      3. פתח את הנחיר בתיק הגז, ולנקב את החלק העליון של הפטמה עם מזרק הדוק גז μl 250. מלא את המזרק עם 250 μl של גז, למשוך את המזרק, ולסגור את הנחיר בתיק הגז.
      4. מכסה את קצה מזרק עם פיסת septa הכניסה ולהעביר את המזרק לגז כרומטוגרף, ולהזריק באופן ידני את הגז לכניסה, בו זמנית הפעלת התוכנה להתחיל איסוף הנתונים.
      5. חזור על הליך זה כדי להשיג מינימום של שלוש זריקות לשכפל של גז. אם שיא H 2 S הוא מרוכז מדי ולא בקנה המידה של הגלאי (יםEE איור 3), לבצע את ההליך עם מזרק קטן יותר של גז להביא לשיא בקנה מידה; כלומר, 100 μl או 25 μl.

figure-protocol-3
איור 3. chromatogram גז עם שיא H 2 S עמוס. הזרקת גז מהאמיץ של מדגם נוזל גולמי שנערך על 30 מעלות צלזיוס, הוכחת עומס יתר של SCD. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

ניתוח נתונים 5.

  1. נוֹזֵל
    1. קביעת H זמן שמירת שיא 2 S (רק צריך להיות חוזרים ונשנים אם שינויי תצורת מכשיר)
      1. השתמש פיפטה זכוכית למלא בקבוקון autosampler GC עם גולמי נוזלי שעושה לאלא דורש דילול ומכסה את הבקבוקון.
      2. טען את השיטה המתאימה לניתוח נוזל על תוכנת כרומטוגרף גז, ולהבטיח את מגדל autosampler הנוזל מותקן.
      3. מניחים את המדגם הגולמי הנוזלי במגש autosampler, ולבצע זריקה אחת של הנפט הגולמי.
      4. ממלאי מזרק גז חזק זכוכית עם 750 μl של H 2 המכיל גז S (2.5% בהליום). הסר את הבקבוקון ממגש autosampler ולנקב את septa על הכובע של הבקבוקון עם המזרק מלא בגז, ולמקם את הסוף של המזרק מתחת לפני השטח של המדגם בבקבוקון. לוחץ על המתג על המזרק לבועת הגז באמצעות המדגם הגולמי.
      5. מניחים את הבקבוקון בחזרה במגש autosampler ולהשתמש בתוכנה כדי לכוון את autosampler לבצע הזרקה בודדת של המדגם ממוסמר.
      6. שימוש בתוכנה המלווה את גז כרומטוגרף, להשוות chromatograms לפני ואחרי העלייה החדה S H 2. שיא גדול צריך להיות מראש נשלח בchromatogram השני שלא היה נוכח בchromatogram הראשון; להקליט את זמן השמירה של שיא זה (ראה איור 4).
    2. אָנָלִיזָה
      1. השתמש בתוכנת ניתוח נתונים המלווה את גז כרומטוגרף לשלב אזור השיא עבור 2 S H (לזהות באמצעות זמן השמירה ציין בשלב 5.1.1.6) בכל chromatogram (איור 5), ולחשב את שטח השיא הממוצע עבור כל דגימה עם תכנית גיליון אלקטרוני.
      2. באמצעות גורם התגובה שנקבע בסעיף 3.1, לחלק את אזור השיא הממוצע למדגם על ידי גורם התגובה לתת את הסכום של H 2 S הנוכחי בעמודים לדקה. לדגימות שהיו מדוללים, להכפיל את הריכוז על ידי הגורם לדילול הנכון לתת את הסכום של H 2 S במדגם חי (איור 6).

להעלות / 53,416 / 53416fig4.jpg "/>
איור 4. מדגם גולמי זינק עם H 2 S. שני מעולף chromatograms הממחיש את השינוי הצפוי בעת spiking מדגם גולמי עם H 2 S. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

figure-protocol-4
ניתוח איור 5. גז נתונים chromatogram. צילום מסך של תכנית ניתוח נתונים המדגישה את מיקומו של שיא H 2 S באזור שיא מדגם ולשמש כדי לקבוע את הריכוז של H 2 S. אנא לחץ כאן לצפייה גדולה יותר גרסה של נתון זה. אנא לחץ עליומחדש כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

figure-protocol-5
איור 6. גיליון אלקטרוני לדוגמא לניתוח נתונים. צילום מסך של תוכנת גיליונות אלקטרוניים מראה דוגמא של איך לחשב את הריכוז של H 2 S באמצעות השטח של השיא הסטנדרטי הכיול והשטח של שיא המדגם. אנא לחץ כאן לצפייה גרסה גדולה יותר של דמות זו.

  1. גַז
    1. זהה את שיא H 2 S בכל chromatogram על ידי זמן השמירה של שיא H 2 S משמש לכיול בסעיף 3.2 התאמה.
    2. השתמש בתוכנת ניתוח נתונים המלווה את גז כרומטוגרף לשלב אזור השיא לשיא כל H 2 S בנתונים שנאספו, ולחשב את שטח השיא הממוצע עבור כל דגימה.
    3. שימוש בdetermin גורם התגובהאד בסעיף 3.2, לחלק את אזור השיא הממוצע למדגם על ידי גורם התגובה לתת את הסכום של H 2 S הנוכחי בעמודים לדקה. לדגימות שהשתמשו במזרק קטן יותר נפח, להכפיל את הריכוז על ידי הגורם לדילול הנכון לתת את הסכום של H 2 S שיהיה נוכח במזרק 250 μl (כלומר, (250 μl / 25 μl למזרק 25 μl).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

על מנת לקבל כימות אמין של H 2 S לדגימות שני נוזל וגז, כיול נכון הוא הכרחי. לזריקות כיול וזריקות מדגם, שיא H 2 S לא צריך להיות חופף עם פסגות שכנות וצריך אזור שיא לשחזור. איור 3 מראה הזרקה של מדגם גז שבו הגז הוא מרוכז מדי לשיטה זו. נמצא כי ריכוזי גז של יותר מ -500 עמודים לדקה באמצעות מזרק 250 μl עמוסים הגלאי. סוגיה זו לא נתקלה בדוגמאות נוזלית, כריכוזי שלב גז של H 2 S בדרך כלל היו גבוהים בהרבה מאשר בנוזל. נושא עומס יתר הופנה על ידי הז...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

כדי להשיג מדידה אופטימלית של H 2 S, שיטה זו מעסיקה מתג דיקנים, backflushing וגלאי chemiluminescence גופרית (SCD). טור dimethylpolysiloxane משמש כעמודת GC הממד הראשונה, ומשמש ללעכב את התנועה של פחמימנים כבדים הווה במדגם, כך שהם לא לזהם את טור העלילה. השפעה זו מוגברת על ידי מגניב (50 מעלות צלזיוס) הפרדה ראשונית. גזי אור עוברים דרך טור הממד הראשון ונתפסו על ידי טור החלקה בחיתוך הלב להפרדה נוספת. SCD מגיב רק לתרכובות המכיל גופרית, הוספת שכבה נוספת של הסלקטיביות, ומניעת הפרע...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

המחברים מבקשים להודות לתמיכה מהתוכנית הבין-מחלקתית למחקר ופיתוח אנרגיה של ממשלת קנדה, PERD 113, המרת נפט לאוויר נקי יותר. N.E.H רוצה להכיר במלגת האורח של מועצת המחקר למדעי הטבע וההנדסה של קנדה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
מתג דיקןAgilentG2855Aאו מכשיר מיתוג זרימה שווה ערך
צינורות מגביל  Agilent160-2615-10סיליקה התמזגה, מנוטרלת, 180 ומיקרו; m
HP-PONA עמודAgilent19091S-001
GasPro עמודAgilent113-4332
גלאי כימילומינסנציה גופרית, 355Agilent/SieversG6603A
H2S תקן כיול, ב-HeAir Liquideהזמנה מותאמת אישית211 עמודים לדקה H2S
CS2פישר סיינטיפיקC184-500
פישר סיינטיפיקT290-4בדרגת HPLC
, 2ליטר מכשירים מכוילים, בע"מ.GSB-P/2פיית הפעלה/כיבוי טוויסט
250 ומיקרו; l מזרק אטום לגזהמילטון81130
500 מ"ל בקבוק זכוכית ענברהתמחויות מדעיותN73616
מכסי בורג פתוחיםהתמחויות מדעיות 169628
דיסק Tegrabond למכסי בורגהתמחויות כרומטוגרפיותC889125C25 מ"מ, 10/90 MIL
1 מ"ל מזרק אטום לגזהמילטון81330
2.5% H2S בתקן גז AirLiquideהזמנה
טולואן, שקית גז מותאמת אישית

מקורות

  1. Guidotti, T. L. Hydrogen sulphide. Occ. Med. 46, 367-371 (1996).
  2. Reiffenstein, R. J., Hulbert, W. C., Roth, S. H. Toxicology of Hydrogen Sulfide. Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. , 109-134 (1992).
  3. Qi, Y., et al. Effect of Temperature on the Corrosion Behavior of Carbon Steel in Hydrogen Sulphide Environments. Int. J. Electrochem. Sci. 9, 2101-2112 (2014).
  4. Ma, H., et al. The influence of hydrogen sulfide on corrosion of iron under different conditions. Corros. Sci. 42, 1669-1683 (2000).
  5. Kallinikos, L. E., Jess, A., Papayannakos, N. G. Kinetic study and H2S effect on refractory DBTs desulfurization in a heavy gasoil. J. Catal. 269, 169-178 (2010).
  6. Liu, B., et al. Kinetic investigation of the effect of H2S in the hydrodesulfurization of FCC gasoline. Fuel. 123, 43-51 (2014).
  7. Si, X., Xia, D., Xiang, Y., Zhou, Y. Effect of H2S on the transformation of 1-hexene over NiMoS/γ-Al2O3 with hydrogen. J. Nat. Gas Chem. 19, 185-188 (2010).
  8. Hydrogen Sulfide and Mercaptan Sulfur in Liquid Hydrocarbons by Potentiometric Titration. , ASTM International. West Conshohocken, PA. UOP 163-10(2010).
  9. Standard Test Method for Determination of Hydrogen Sulfide in Fuel Oils by Rapid Liquid Phase Extraction. , ASTM International. West Conshohocken, PA. ASTM D7621-10(2010).
  10. Lywood, W. G., Murray, D. H2S in Crude Measurement Report. , Canadian Crude Quality Technical Association. (2012).
  11. Standard Test Method for Sulfur Compounds in Light Petroleum Liquids by Gas Chromatography and Sulfur Selective Detection. , ASTM International. West Conshohocken, PA. ASTM D7621-10(2009).
  12. Liu, W., Morales, M. Detection of Sulfur Compounds According to ASTM D5623 in Gasoline with Agilent's Dual Plasma Sulfur Chemiluminescence Detector (G6603A) and an Agilent 7890A Gas Chromatograph. , Agilent Technologies. (2008).
  13. Barman, B. N., Cebolla, V. L., Membrado, L. Chromatographic Techniques for Petroleum and Related Products. Crit. Rev. Anal. Chem. 30, 75-120 (2000).
  14. Rodgers, R. P., McKenna, A. M. Petroleum Analysis. Anal. Chem. 83, 4665-4687 (2011).
  15. Nizio, K. D., McGinitie, T. M., Harynuk, J. J. Comprehensive multidimensional separations for the analysis of petroleum. J. Chromatogr. A. 1255, 12-23 (2012).
  16. Luong, J., Gras, R., Shellie, R. A., Cortes, H. J. Tandem sulfur chemiluminescence and flame ionization detection with planar microfluidic devices for the characterization of sulfur compounds in hydrocarbon matrices. J. Chromatogr. A. 1297, 231-235 (2013).
  17. Di Sanzo, F. P., Bray, W., Chawla, B. Determination of the Sulfur Components of Gasoline Streams by Capillary Column Gas Chromatography with Sulfur Chemiluminescence Detection. J. High Res. Chromatog. 17, 255-258 (1994).
  18. Deans, D. R. A new technique for heart cutting in gas chromatography. Chromatographia. 1, 18-22 (1968).
  19. Hinshaw, J. V. Valves for Gas Chromatography, Part III: Fluidic Switching Applications. LC GC N. Am. 29, 988-994 (2011).
  20. Seeley, J. V., Micyus, N. J., Bandurski, S. V., Seeley, S. K., McCurry, J. D. Microfluidic Deans Switch for Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography. Anal. Chem. 79, 1840-1847 (2007).
  21. Tranchida, P. Q., Sciarrone, D., Dugo, P., Mondello, L. Heart-cutting multidimensional gas chromatography: A review of recent evolution, applications, and future prospects. Anal. Chim. Acta. 716, 66-75 (2012).
  22. Armstrong, D. W., Reid, G. L. III, Luong, J. Gas Separations: A Comparison of GasPro™ and Aluminum Oxide PLOT Columns for the Separation of Highly Volatile Compounds. Curr. Sep. 15, 5-11 (1996).
  23. Ellis, J., Vickers, A. K., George, C. Capillary Column Selectivity and Inertness for Sulfur Gas Analysis in Light Hydrocarbon Streams by Gas Chromatography. Fuel Chemistry Division Preprints. 47, 703-704 (2002).
  24. Ji, Z., Majors, R. E., Guthrie, E. J. Porous layer open-tubular capillary columns: preparations, applications and future directions. J. Chromatogr. A. 842, 115-142 (1999).
  25. Luong, J., Gras, R., Shellie, R. A., Cortes, H. J. Applications of planar microfluidic devices and gas chromatography for complex problem solving. J. Sep. Sci. 36, 182-191 (2013).
  26. Hildmann, F., Kempe, G., Speer, K. Application of the precolumn back-flush technology in pesticide residue analysis: A practical view. J. Sep. Sci. 36, 2128-2135 (2013).
  27. Gray, B. P., Teale, P. The use of a simple backflush technology to improve sample throughput and system robustness in routine gas chromatography tandem mass spectrometry analysis of doping control samples. J. Chromatogr. A. 1217, 4749-4752 (2010).
  28. Hayward, T., Gras, R., Luong, J. Characterization of selected oxidation inhibitors in transformer oils by multidimensional gas chromatography with capillary flow technology. Anal. Methods. 6, 8136-8140 (2014).
  29. Hutte, R. S., Johansen, N. G., Legier, M. F. Column Selection and Optimization for Sulfur Compound Analyses by Gas Chromatography. J. High Res. Chromatog. 13, 421-426 (1990).
  30. Yan, X. Unique selective detectors for gas chromatography: Nitrogen and sulfur chemiluminescence detectors. J. Sep. Sci. 29, 1931-1945 (2006).
  31. Araujo, P. Key aspects of analytical method validation and linearity evaluation. J. Chromatogr. B. 877, 2224-2234 (2009).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

Heart CuttingGCPLOT
מדידה של H
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.