Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Meting van H

19.3K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/53416

⸱

10 december 2015

 , 
1CanmetENERGY, Natural Resources Canada

In dit artikel

Samenvatting

Een multidimensionele gaschromatografiemethode voor de analyse van opgelost waterstofsulfide in monsters van vloeibare ruwe olie wordt gepresenteerd. Een Deans-schakelaar wordt gebruikt om lichte zwavelgassen te hart-cutten voor scheiding op een secundaire kolom en detectie op een zwavelchemiluminescentiedetector.

Samenvatting

Werkwijze voor de analyse van opgeloste waterstofsulfide in ruwe oliemonsters wordt gedemonstreerd met behulp van gaschromatografie. Om effectief storingen te voorkomen wordt een tweedimensionale configuratie gebruikte kolom met een Deans schakelaar toegepast om waterstofsulfide overdracht van de eerste naar de tweede kolom (hart snijden). Vloeibare onzuivere monsters worden eerst gescheiden op een dimethylpolysiloxaan kolom en lichte gassen hart gesneden en verder gescheiden op een gebonden poreuze laag open buis (Plot) kolom die in staat is om waterstofsulfide te scheiden van andere lichte zwavelspecies. Waterstofsulfide wordt vervolgens gedetecteerd met een zwavelgehalte chemiluminescentie detector, toevoegen van een extra laag van selectiviteit. Na scheiding en detectie van waterstofsulfide, wordt het systeem teruggespoeld naar de hoogkokende koolwaterstoffen die in onzuivere monsters te verwijderen en chromatografische integriteit te bewaren. Opgelost waterstofsulfide werd gekwantificeerd in vloeistofmonsters 1,1-500 ppm, waaruit brede toepasbaarheid op diverse monsters. De werkwijze is ook met succes toegepast voor de analyse van gasmonsters uit ruwe aardolie headspace en procesgas zakken, met bepaling van 0,7 tot 9700 ppm waterstofsulfide.

Inleiding

Nauwkeurige analyse van ruwe olie is essentieel voor de olie- en gasindustrie als voorschriften en economie gezondheid en veiligheid functies van oliekwaliteit. Om vervoerders ruwe monsters te beschermen, is het noodzakelijk om de eigenschappen van ruwe monsters bepalen veiligheidsvoorschriften ontwikkelen bij een vrijgave of lekkage uit te voeren. Vooral kwantificatie van waterstofsulfide (H2S) is belangrijk, vanwege de hoge toxiciteit in de gasfase; blootstelling zo laag als 100 ppm kan fataal zijn (http://www.cdc.gov/niosh/idlh/7783064.html) 1,2. Opgelost H2S in ruwe monsters wordt algemeen beschouwd corrosief 3,4 te zijn en kunnen katalysatoren worden gebruikt om de olie 5-7 behandelen deactiveren. Verwijdering van H2S uit aardolie stromen is ideaal, maar zonder meetmethode opgelost H2S, is het moeilijk om het succes van de verwijdering behandelingen te evalueren. Om deze redenen werd dit protocol ontwikkeld om disso metenlved H2S in zware ruwe olie monsters, zoals de Canadese oliezanden ruwe olie.

Een aantal standaard methoden bestaan ​​voor het kwantificeren van H2S in lichte petroleum of benzine gebaseerde monsters, maar geen gevalideerd voor gebruik met de zwaardere ruwe oliën gewoonlijk gewonnen uit de Canadese teerzanden. H2S en mercaptanen worden bepaald met een titratie techniek Universal Oil Products (UOP) methode 163 8, maar deze werkwijze heeft user-interpretatiebias als gevolg van handmatige aflezing van titratiekrommen. Institute of Petroleum (IP) methode 570 maakt gebruik van een specialiteit H2S analyser dat stookolie monsters 9, en de voordelen van eenvoud en draagbaarheid verwarmt, maar ontbreekt aan nauwkeurigheid met zwaardere monsters 10. De American Society for Testing and Materials (ASTM) methode D5623 maakt gebruik van gaschromatografie (GC) met cryogene koeling en zwavel selectieve detectie te meten H 2 S in lichte petroleum vloeistoffen11,12. Deze standaard kan worden verbeterd tot een omgevingstemperatuur scheiden en gebruik ook worden toegepast op zware ruwe oliën, daarom werd gebruikt als basis voor het protocol hierin besproken.

GC is een zwaar gebruikte techniek voor de analyse van aardolie monsters. Monsters worden verdampt in een hete inlaat en scheidingen plaatsvinden in de gasfase. Het gas fasescheiding GC ideaal maakt voor de analyse van H2S, zoals dit wordt vrijgemaakt uit het vloeibare monster tijdens het verwarmen in de inlaat. GC werkwijzen kunnen worden gemaakt en afgestemd op verschillende monsters, afhankelijk van de temperatuur programma gebruikte kolommen uitgevoerd, en het gebruik van multidimensionale chromatografie 13-15. Er zijn een aantal recente ontwikkelingen voor het meten van H2S met behulp van GC geweest. Luong et al. Aangetoond H 2 S en andere lichte zwavelverbinding meting in lichte en middelzware distillaten met multidimensionele GC en Deans schakelen, maar de methode heeft nietNog toegepast op zware ruwe oliën 16. Di Sanzo et al. Ook gekwantificeerd H2S in benzine via GC echter ook niet gebruikt voor zwaardere ruwe oliën en vereist sub-ambient koeling 17. De hier gepresenteerde methode toont aanzienlijke tijdsbesparing in deze eerdere werkwijzen, met een voltooide analysetijd van 5 min, in vergelijking met 10 min (Luong) en 40 min (Di Sanzo). Helaas toepassing van deze werkwijzen in ons laboratorium te vergelijken nauwkeurigheid was niet mogelijk omwille van apparatuur en tijdsbeperkingen.

Multidimensionele GC kan de gebruiker de selectiviteit van twee kolommen in plaats van een enkele kolom benutten. In conventionele GC scheiding gebeurt op een kolom. Bij multidimensionale GC wordt het monster gescheiden op twee verschillende kolommen, verbetering van de scheiding en selectiviteit. Het Deans switch is een apparaat dat wordt gebruikt om een ​​tweedimensionale configuratie kolom passen. De switch maakt gebruik van een externe klep direct gasstroom vanaf een inlaat op de schakelaar om een van de twee uitlaatpoorten 18-20. Effluent van de eerste kolom kan worden gericht in beide richtingen; in dit geval, gassen light zwavel "heart cut" 21 uit de eerste scheiding van een poreuze laag open buis (Plot) kolom voor secundaire afscheiding, waarvan is aangetoond uitstekend voor de scheiding van H zijn 2 S uit andere gassen licht zwavel (http://www.chem.agilent.com/cag/cabu/pdf/gaspro.pdf) 22-24. Een zwavel chemiluminescentie detector wordt gebruikt voor de detectie, het verstrekken van selectiviteit voor zwavelverbindingen en het elimineren van mogelijke storing is door andere lichte gassen die naar de kolom PLOT kunnen zijn overgedragen tijdens het hart snijden. Koolwaterstoffen uit het monster van ruwe olie zijn op de eerste dimensie kolom vastgehouden en gedurende een terugspoeling procedure worden verwijderd; Dit beschermt de kolom PLOT van verontreinigingen 25-27. Deze benadering is ook met succes toegepast voor de analelyse van oxidatieremmers transformator olie 28.

Hierin wordt een tweedimensionale GC-werkwijze toegepast voor het analyseren en kwantificeren van opgelost H2S in zware ruwe olie monsters. De werkwijze wordt over een breed bereik van H2S concentraties van toepassing te zijn, en kan ook worden gebruikt voor het meten H 2 S gasfase monsters.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Let op: Gelieve alle relevante veiligheidsinformatiebladen (VIB) voor materialen raadplegen voor gebruik. Vooral CS 2 is zeer brandbaar en moet worden bewaard en adequaat behandeld. H2S gas is zeer giftig, en alle containers of zakken met gas H2S mag niet worden geopend of buiten een goed geventileerde zuurkast behandeld. Werken met ruwe olie monsters mag alleen worden gedaan met volledige persoonlijke beschermingsmiddelen (handschoenen, veiligheidsbril, laboratorium jas, broek en dichte schoenen), en alle ruwe monsters moeten worden geopend, overgedragen en verwerkt in een zuurkast. Gecertificeerde gas normen zal worden geleverd door de fabrikant met een vervaldatum, en voor de meest accurate resultaten zorg moeten worden genomen om normen die niet zijn verstreken gebruiken.

1. Bereiding van Standards

  1. Vloeibare normen
    1. Met behulp van een automatische pipet afzien 10 pl koolstofdisulfide (CS2) in een 50 ml volumetric kolf. Vul de maatkolf aan de gemarkeerde lijn met HPLC (hogedrukvloeistofchromatografie) rang tolueen. Cap de kolf en meng de oplossing door het omkeren en wervelende minste vijfmaal; dit is de 500 ppm voorraad ijkoplossing.
    2. Op elke dag van analyse bereiden vier injectieflacons CS 2 kalibratie. Label vier 1,5 ml autosampler flacons en leg ze in een flacon lade.
    3. Met behulp van een automatische pipet afzien 200 gl van de 500 ppm stock CS 2 oplossing in elke flacon. Met behulp van een tweede automatische pipet afzien 800 gl HPLC-kwaliteit tolueen in elk van de vier flesjes. Cap elk flesje direct na het afgeven van het CS 2 en tolueen, en keer drie keer om te mengen; Dit zijn de 100 ppm kalibratiestandaarden.
  2. Normen voor gassen
    1. Verplaats een gasfles van gecertificeerde kalibratie gas aan een geventileerde zuurkast, en bevestig een regulator die is voorzien voor bevestiging aan een gas zak.
    2. Open geenzzle op een lege gas zak en bevestig de gas zak om de regelaar op de gasfles.
    3. Met de regelaar gesloten is, opent u de gasfles door de knop op de bovenkant linksom.
    4. Draai de knop op de regelaar linksom tot een gestage stroom van gas vult het gas zak. Wanneer het gas vol is, draai de regelaar met de klok mee af te sluiten van de gasstroom.
    5. Sluit het mondstuk op het gas zak en verwijder het van de toezichthouder. Sluit de gasfles door de knop op de bovenkant rechtsom. Open de regulator om alle resterende gasdruk en afgifte spoelen, opnieuw te sluiten wanneer de regulator niet langer enig gas in het.

2. Instrument Set-up

  1. Methodeparameters
    1. Met de volgende procedure configureert de decanen schakelbaar kolommen in de gaschromatograaf geïnstalleerd, zoals elk systeem uniek drukinstellingen zal hebben.
    2. Open een Deans schakelaar rekenmachine programma op een compute r en voer de afmetingen kolom draaggas, de temperatuur, de gewenste stroomsnelheden en detectoren (zie figuur 1) .De rekenmachine de druk nodig voor de toevoer en de druk (PCM) definieert, en de lengte van de buis nodig restrictor voor montage tussen de decanen schakelaar en de vlamionisatiedetector (FID). Let op deze druk en input ze in de methode bestand.
    3. Met de informatie van de decanen schakelaar rekenmachine en de gegevens in tabel 1 Programmeer de werkwijze bestand met de juiste parameters voor gas of vloeistof analyse. Sla het bestand methode.

figure-protocol-1
Figuur 1. Deans schakelaar rekenmachine. Screenshot van de decanen schakelen rekenmachine programma. Gebruiker instelbare parameters worden in witte dozen, en de output parameters worden weergegeven in blauwe dozen.ef = "https://www.jove.com/files/ftp_upload/53416/53416fig1large.jpg" target = "_ blank"> Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken.

  1. Kolom installatie
    1. Zorg ervoor dat het instrument, oven en inlaat zijn bij RT. Schakel de gasstroom naar de inlaat en PCM het leveren van stroom aan de decanen switch.
    2. Volgende instructies van de fabrikant, installeer de kolom dimethylpolysiloxan tussen de split / splitless inlaat en de decanen switch, de kolom PLOT tussen de decanen te schakelen en de zwavel chemoluminescentie detector (SCD), en de restrictor buis (lengte bepaald in stap 2.1.2) tussen de decanen schakelaar en de FID.
    3. De gaschromatograaf software, zet de gasstroom naar de inlaat en de PCM en testen op lekkage door het passeren van een elektronische lekdetector in de nabijheid van de fitting aan het eind van elke kolom en de Deans switch; lekken worden aangegeven door een licht- en / of geluid aanmelding uit detEctor.
      1. Als er lekkage aanwezig zijn, voorzichtig draai fittingen en re-test met de elektronische lekdetector. Sluit de ovendeur en zet de gaschromatograaf oven en inlaat verwarming.
    4. Voer een bake-out van de kolommen en restrictor slang door het verhogen van de oventemperatuur tot de bovenste temperatuurgrens van de kolom perceel (op de kolom documentatie); om de oven te zitten bij deze temperatuur gedurende ten minste 3 uur.
    5. Wanneer de bake-out is voltooid, koelen van de oven voor op RT en hertest de aansluitingen in de oven op gaslekken met de elektronische lekdetector, aanscherping waar nodig.
    6. Laad de voorgeprogrammeerde methode bestand met de software regelen van de gaschromatograaf; het instrument gereed voor analyse.

figure-protocol-2
Figuur 2. Gaschromatograaf oven. Configuratiop de kolom regeling in de GC-oven. FID: vlamionisatiedetector, SCD:. Zwavel chemiluminescentie detector Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

  1. Het bepalen van de juiste Deans schakelaar timing
    1. Aangezien de decanen schakelaar wordt bestuurd door een klep in de gaschromatograaf; zoek de kleptiming punt sectie in de methode parameters. In de software, zet de schakelaar op "on", en maak tijd evenementen voor de klep die de decanen schakelaar regelt, te beginnen met het ventiel draaien "uit" bij 0,5 min, en een tweede evenement dat de klep "op" draait weer op 3,0 min. De "off" positie in deze beschrijving correspondeert met de richting waarin kolomeffluent wordt overgedragen naar de SCD.
    2. Plaats een gas zak met het kalibratiegas (bekende hoeveelheid H2S in helium) in de zuurkast,en plaats een speen of gelijkwaardig doordringbaar deksel op het mondstuk van het gas zak. Open het mondstuk op het gas zak.
    3. Met behulp van een 250 gl gasdichte glazen spuit, doorboren de speen aan de bovenkant van de zak en intrekken 250 pl kalibratiegas. Cap de spuit met een inlaat septa en transporteren de spuit naar de gaschromatograaf.
    4. Verwijder de septa dop van de injectiespuit; handmatig en snel injecteren de kalibratie gas in de gaschromatograaf, gelijktijdig starten van de aanschaf van software. De H2S zal verschijnen als een piek op de SCD signaal spoor; noteer de retentietijd van deze piek. .
    5. Begin verminderen van de tijd van het venster hart gesneden, één zijde per keer (dat wil zeggen, verminderen de afsluiter "over" event door 0,1 min voor sequentiële injectie); blijven op deze manier tot de H2S piek verdwijnt uit het chromatogram. Voeg 0,2 min op deze tijd mee als de bovengrens van het venster hart snijden.
    6. Perform hetzelfde aan het onderste einde van het tijdvenster, geleidelijk verhogen van de tijd van het ventiel "off" event voor sequentiële injectie totdat de toppen niet langer zichtbaar. Aftrekken 0,2 min van deze tijd en noteer het als de ondergrens van het window-hart snijden.
    7. Sla de klep "aan" / "uit" commando in de methode bestand.

3. Instrument Calibration

  1. Vloeistof
    1. Zorg ervoor dat een vloeistof autosampler is geïnstalleerd op de split / splitless inlaat van de gaschromatograaf. Plaats de vier eerder bereide kalibratie flesjes in flacon posities 1-4 van de autosampler lade.
    2. Met behulp van een glazen pipet, vul een flacon met HPLC kwaliteit tolueen en plaats deze in het flesje positie voor de wasoplosmiddel op de autosampler lade. Zorg ervoor dat het afval flacon of het reservoir van de autosampler lade leeg is.
    3. Laad de methode geconfigureerd voor vloeibare fase analyse van de software is aangesloten op het gas chromatografischegrafiek; ervoor te zorgen dat beide detectoren zijn ingeschakeld en dat de gaschromatograaf is in een kant en klaar staat.
    4. Gebruik de gaschromatograaf software om een injectie uit te voeren per flacon volgens de werkwijze en integreren CS 2 piek in elk chromatogram met behulp van de software die bij de gaschromatograaf.
    5. Met behulp van een spreadsheet programma, worden de gemiddelde responsfactor voor de SCD door het verdelen van het gebied graven van de CS 2 piek door de concentratie van de kalibratie-oplossing (100 ppm), en vervolgens te delen door twee tot respons per één atoom zwavel geven.
  2. Gas
    1. Zorg ervoor dat de vloeistof autosampler toren is verwijderd uit de gaschromatograaf, en laadt de juiste methode voor gas analyse. Zorg ervoor dat beide detectoren zijn ingeschakeld en dat de gaschromatograaf is in een kant en klaar staat.
    2. Injecteer de kalibratie gas, zoals beschreven in de stappen 2.3.2 tot en met 2.3.4.
    3. Herhaal de handmatige injectie van een kalibratiegasminimaal drie keer.
    4. Gebruik de gaschromatograaf gegevensanalyse software om de H2S pieken te integreren in de drie injecties en een spreadsheet programma, worden de gemiddelde responsfactor voor H 2 S de gemiddelde oppervlakte van de H2S pieken te delen door de concentratie van H 2 S in het gas zak.

4. Sample Analysis

  1. Vloeistof
    1. Evalueer ruwe oliën voor injectie door het overbrengen van een kleine hoeveelheid (<1 ml) met een glazen pipet. Wanneer het ruwe overgebracht zonder significante residu in de glazen pipet, kan het ruwe worden geïnjecteerd netjes. Wanneer het ruwe laat een significante hoeveelheid in de glazen pipet, verdund zoals beschreven in 4.1.2. Voor ruwe oliën die netjes kan worden geïnjecteerd, overdragen ~ 1 ml van het ruwe in een gaschromatograaf autosampler flesje en dop het flesje.
    2. Verdun hoge viscositeit ruwe oliën door overdracht 0,75 ml ruwe olie met een automatische pipet om een ​​autosampler flesje, eennd toevoegen van een gelijk volume van HPLC-kwaliteit tolueen. Dop en draai de flacon met schudden om de oplossing adequaat te mengen.
    3. Plaats de gevulde flesjes in de autosampler lade en laad de vloeistof analysemethode op de gaschromatograaf software.
    4. De gaschromatograaf software en de vooraf geconfigureerde methode (tabel 1), met de automatische monsternemer om drie gelijke injecties per flacon voeren.
  2. Gas
    1. Headspace
      1. Vul een 500 ml amberkleurige glazen fles met 450 ml van de ruwe olie te analyseren. Bevestig een septum-bedekte dop op de bovenkant van de fles. Voer een ruwe overdracht stappen in een geventileerde zuurkast.
      2. Plaats het flesje (s) te analyseren in een temperatuur gecontroleerde omgeving (dat wil zeggen een waterbad bij 30 ° C). Opmerking: Ruwe olie monsters kunnen volatiel bij hogere temperaturen en zorg moet worden uitgeoefend, afhankelijk van de gebruikte samples worden.
      3. Met behulp van een 1 ml glazen gasdichte spuit, punctiehet septum bovenzijde en laat de spuit in de bovenkant van de fles naar een weg voor drukontlasting wanneer het gas in de kopruimte moet opbouwen.
      4. Laat het flesje (s) in de temperatuur gecontroleerde omgeving gedurende 24 uur voorzichtig optillen en schudden van de flessen een keer een uur voor H 2 S evenwicht tussen de vloeistof en kopruimte.
      5. Om de bovenruimte gas te analyseren, doorboren het septum bovenkant en ul van gas terug te trekken in een gasdichte glazen injectiespuit.
      6. Cap de spuit einde met een stuk inlaat septa en vervoer van de spuit om de gaschromatograaf. Handmatig en snel injecteren van het gas in de inlaat, gelijktijdig starten van de software om het verzamelen van gegevens te beginnen.
      7. Herhaal deze procedure om een ​​minimum van drie herhaalde injecties van gas te verkrijgen. Indien H2S piek te geconcentreerd en niet de omvang van de detector (zie figuur 3), voert de procedure met een kleinere spuit van gas aan de piek op schaal brengen; i.e., 100 pi of 25 pl.
    2. Gaszakken
      1. Plaats een speen of gelijkwaardig doordringbaar deksel op het mondstuk van het gas zak te analyseren, en plaatst het gas zak in een geventileerde zuurkast.
      2. Zorg ervoor dat de juiste methode voor het gas analyse is op de gaschromatograaf software geladen, en dat de gaschromatograaf is het klaar staat.
      3. Open het mondstuk op het gas zak en doorboren de bovenkant van de nippel met 250 ul gasdichte injectiespuit. Vul de spuit met 250 ul van gas, trekken de spuit, en sluit het mondstuk op het gas zak.
      4. Cap de spuit einde met een stuk inlaat septa en vervoer van de spuit om de gaschromatograaf, en het gas handmatig injecteren in de inlaat, gelijktijdig starten van de software om het verzamelen van gegevens te beginnen.
      5. Herhaal deze procedure om een ​​minimum van drie herhaalde injecties van gas te verkrijgen. Indien H2S piek te geconcentreerd en niet op de omvang van de detector (see figuur 3), het uitvoeren van de procedure met een kleinere spuit van gas aan de piek op schaal te brengen, dat wil zeggen, 100 ul of 25 ul.

figure-protocol-3
Figuur 3. Een gaschromatogram met een overbelaste H2S piek. Een gas injectie uit de bovenruimte van een vloeistof ruwe steekproef gehouden op 30 ° C, waaruit een overbelasting van het SCD. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

5. Data Analysis

  1. Vloeistof
    1. Het bepalen van H 2 S piek retentietijd (alleen moet worden herhaald als configuratiewijzigingen instrument)
      1. Gebruik een glazen pipet met een GC autosampler flesje vullen met een vloeistof ruw dat er geen doett vereisen verdunning en cap het flesje.
      2. Laad de juiste methode voor vloeistof analyse van de gaschromatograaf software, en zorgen voor de vloeibare autosampler toren is geïnstalleerd.
      3. Plaats het vloeibare ruwe monster in de autosampler lade, en het uitvoeren van een injectie van de ruwe olie.
      4. Vul een glazen gasdichte spuit met 750 pl H2S-bevattend gas (2,5% in helium). Haal het flesje uit de autosampler lade en doorboren de septa op de dop van het flesje met de spuit gevuld met gas, en het uiteinde van de spuit onder het oppervlak van het monster in het flesje. Druk de zuiger op de spuit te borrelen het gas door de ruwe monster.
      5. Plaats het flesje opnieuw in de autosampler lade en de software om de autosampler rechtstreeks naar een enkele injectie van het verrijkte monster uitvoeren.
      6. Met behulp van de software die bij de gaschromatograaf, vergelijk chromatogrammen voor en na de H2S spike. Een grote piek moet vooraf verzonden in de tweede chromatogram die niet aanwezig zijn in het eerste chromatogram was; noteer de retentietijd van de piek (zie figuur 4).
    2. Analyse
      1. Gebruik de gegevensanalyse software bij de gaschromatograaf om het piekoppervlak integreren H 2 S (identificeren met de retentietijd uit stap 5.1.1.6) in elk chromatogram (figuur 5), en bereken de gemiddelde piekoppervlakken van elk monster met een spreadsheet programma.
      2. Met behulp van de respons factor bepaald in punt 3.1, verdeel de gemiddelde piekoppervlak voor de steekproef door de respons factor om de hoeveelheid H2S in ppm geven. Voor monsters die werden verdund Vermenigvuldig de concentratie door de juiste verdunningsfactor om de hoeveelheid H2S in het onverdunde monster verkregen (Figuur 6).

upload / 53.416 / 53416fig4.jpg "/>
Figuur 4. Ruwe monster verrijkt met H2S Twee overtrok chromatogrammen illustreert de verandering verwacht wanneer stekelige een ruw monster met H2S Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-protocol-4
Figuur 5. Gas-chromatogram gegevensanalyse. Een screenshot van een data analyseprogramma markeren de locatie van een H2S piek in een monster en het piekoppervlak worden gebruikt om de concentratie van H2S bepalen Klik hier om een vergroting versie van deze afbeelding. Klik hijopnieuw voor een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figure-protocol-5
Figuur 6. Voorbeeld spreadsheet voor data-analyse. Een screenshot van een spreadsheet-programma dat een voorbeeld van hoe de concentratie van H2S met behulp van het gebied van de kalibratie standaard piek en het gebied van het monster piek te berekenen. Klik hier om te bekijken grotere versie van deze figuur.

  1. Gas
    1. Identificeer de H2S piek in elk chromatogram door het afstemmen van de retentietijd van de H 2 S piek gebruikt om te kalibreren in paragraaf 3.2.
    2. Gebruik de data-analyse software die bij de gaschromatograaf om de piek gebied integreren voor elke H2S piek in de verzamelde gegevens en het berekenen van de gemiddelde piek gebied voor elk monster.
    3. Met behulp van de responsfactor determined in paragraaf 3.2, verdeel de gemiddelde piekoppervlak voor de steekproef door de respons factor om de hoeveelheid H2S in ppm geven. Voor monsters met een kleiner volume injectiespuit gebruikt, vermenigvuldig de concentratie door de juiste verdunningsfactor om de hoeveelheid H2S die in een 250 ul injectiespuit zou geven (dat wil zeggen, (250 gl / 25 gl van een 25 ul injectiespuit).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Om betrouwbare kwantificering van H2S voor zowel vloeistof als gas van monsters, de juiste kalibratie nodig. Voor kalibratie injecties en injecties monster, zou de H2S piek niet overlappen naburige pieken en moet reproduceerbaar piekoppervlak hebben. Figuur 3 toont een injectie van een gasmonster waarbij het ​​gas te geconcentreerd voor deze methode. Het bleek dat gas concentraties van meer dan 500 ppm met behulp van een 250 gl spuit overbelast de detector. Dit probleem werd niet a...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Om een optimale meting van H 2 S te bereiken, hanteert deze methode een Deans switch, terugspoelen en een zwavel chemoluminescentie detector (SCD). Een dimethylpolysiloxaan kolom wordt gebruikt als de eerste dimensie GC kolom, en dient om de beweging van zwaardere koolwaterstoffen aanwezig in het monster vertragen, zodat ze niet de kolom PLOT verontreinigen. Dit effect wordt versterkt door een koele (50 ° C) initiële scheiding. Lichte gassen passeren de eerste dimensie kolom en worden opgevangen door de kolom...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

De auteurs willen de steun erkennen van het interdepartementaal programma voor energieonderzoek en -ontwikkeling van de regering van Canada, PERD 113, Aardolieconversie voor schonere lucht. N.E.H wil haar beurs voor bezoekende onderzoekers van de Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada erkennen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Deans switchAgilentG2855AOf equivalent stroomschakelapparaat
Restrictor tubing Agilent160-2615-10Gesmolten silica, gedeactiveerd, 180 µm
HP-PONA kolomAgilent19091S-001
GasPro kolomAgilent113-4332
Sulfur chemiluminescentiedetector, 355Agilent/SieversG6603A
H2S kalibratiestandaard, in HeAir LiquideOp maat besteld211 ppm H2S
CS2Fisher ScientificC184-500
Tolueen, HPLC-kwaliteitFisher ScientificT290-4
Gaszak, 2 LCalibrated Instruments, Inc.GSB-P/2Twist on/off mondstuk
250 µl gasdichte spuitHamilton81130
500 ml ambergekleurde glazen flesScientific SpecialtiesN73616
Open bovenschroeffluitScientific Specialties169628
Tegrabond schijf voor schroefdoppenChromatographic SpecialtiesC889125C25 mm, 10/90 MIL
1 ml gasdichte spuitHamilton81330
2,5% H2S in He gasstandaardAir LiquideOp maat besteld

Referenties

  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).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

WaterstofsulfideanalyseDeans Switchzwavelchemiluminescentiedetectorheart cuttingmultidimensionale GCPLOT-kolomvloeistofmonsteranalysekalibratiegas
Meting van H
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.