Name: PomiarH2Sw ropie naftowej i przestrzeni nad ropą naftową z wykorzystaniem wielowymiarowej chromatografii gazowej, przełączania Deansa i detekcji selektywnej siarki (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-12-10T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 37 s
Description: Poznaj metodę wielowymiarowej chromatografii gazowej z przełączaniem Deansa do pomiaru siarkowodoru w ropie naftowej. Technika umożliwia jednokrokową analizę bez zakłóceń od innych węglowodorów, zwiększając bezpieczeństwo procesów rafineryjnych.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Autorzy chcieliby podziękować za wsparcie ze strony międzyresortowego Programu Badań i Rozwoju Energetycznego Rządu Kanady, PERD 113, Konwersja ropy naftowej dla czystszego powietrza. N.E.H pragnie podziękować jej stypendium wizytującemu Kanadyjskiej Rady ds. Nauk Przyrodniczych i Inżynierii.

<ol><li>Guidotti, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogen+sulphide%5BTitle%5D)+AND+%22Occ.+Med%22%5BJournal%5D)">Hydrogen sulphide.</a> Occ. Med. 46, 367-371 (1996).</li>
<li>Reiffenstein, R. J., Hulbert, W. C., Roth, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toxicology+of+Hydrogen+Sulfide%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Pharmacol.+Toxicol%22%5BJournal%5D)">Toxicology of Hydrogen Sulfide.</a> Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. , 109-134 (1992).</li>
<li>Qi, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+Temperature+on+the+Corrosion+Behavior+of+Carbon+Steel+in+Hydrogen+Sulphide+Environments%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Electrochem.+Sci%22%5BJournal%5D)">Effect of Temperature on the Corrosion Behavior of Carbon Steel in Hydrogen Sulphide Environments.</a> Int. J. Electrochem. Sci. 9, 2101-2112 (2014).</li>
<li>Ma, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+hydrogen+sulfide+on+corrosion+of+iron+under+different+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Corros.+Sci%22%5BJournal%5D)">The influence of hydrogen sulfide on corrosion of iron under different conditions.</a> Corros. Sci. 42, 1669-1683 (2000).</li>
<li>Kallinikos, L. E., Jess, A., Papayannakos, N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetic+study+and+H2S+effect+on+refractory+DBTs+desulfurization+in+a+heavy+gasoil%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Catal%22%5BJournal%5D)">Kinetic study and H2S effect on refractory DBTs desulfurization in a heavy gasoil.</a> J. Catal. 269, 169-178 (2010).</li>
<li>Liu, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetic+investigation+of+the+effect+of+H2S+in+the+hydrodesulfurization+of+FCC+gasoline%5BTitle%5D)+AND+%22Fuel%22%5BJournal%5D)">Kinetic investigation of the effect of H2S in the hydrodesulfurization of FCC gasoline.</a> Fuel. 123, 43-51 (2014).</li>
<li>Si, X., Xia, D., Xiang, Y., Zhou, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+H2S+on+the+transformation+of+1-hexene+over+NiMoS%2F%CE%B3-Al2O3+with+hydrogen%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Nat.+Gas+Chem%22%5BJournal%5D)">Effect of H2S on the transformation of 1-hexene over NiMoS/γ-Al2O3 with hydrogen.</a> J. Nat. Gas Chem. 19, 185-188 (2010).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Hydrogen+Sulfide+and+Mercaptan+Sulfur+in+Liquid+Hydrocarbons+by+Potentiometric+Titration%22">Hydrogen Sulfide and Mercaptan Sulfur in Liquid Hydrocarbons by Potentiometric Titration</a>. , ASTM International. West Conshohocken, PA. UOP 163-10(2010).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Standard+Test+Method+for+Determination+of+Hydrogen+Sulfide+in+Fuel+Oils+by+Rapid+Liquid+Phase+Extraction%22">Standard Test Method for Determination of Hydrogen Sulfide in Fuel Oils by Rapid Liquid Phase Extraction</a>. , ASTM International. West Conshohocken, PA. ASTM D7621-10(2010).</li>
<li>Lywood, W. G., Murray, D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLywood%2C+WG+%22H2S+in+Crude+Measurement+Report%22">H2S in Crude Measurement Report</a>. , Canadian Crude Quality Technical Association. (2012).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Standard+Test+Method+for+Sulfur+Compounds+in+Light+Petroleum+Liquids+by+Gas+Chromatography+and+Sulfur+Selective+Detection%22">Standard Test Method for Sulfur Compounds in Light Petroleum Liquids by Gas Chromatography and Sulfur Selective Detection</a>. , ASTM International. West Conshohocken, PA. ASTM D7621-10(2009).</li>
<li>Liu, W., Morales, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLiu%2C+W+%22Detection+of+Sulfur+Compounds+According+to+ASTM+D5623+in+Gasoline+with+Agilent%27s+Dual+Plasma+Sulfur+Chemiluminescence+Detector+%28G6603A%29+and+an+Agilent+7890A+Gas+Chromatograph%22">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</a>. , Agilent Technologies. (2008).</li>
<li>Barman, B. N., Cebolla, V. L., Membrado, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chromatographic+Techniques+for+Petroleum+and+Related+Products%5BTitle%5D)+AND+%22Crit.+Rev.+Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Chromatographic Techniques for Petroleum and Related Products.</a> Crit. Rev. Anal. Chem. 30, 75-120 (2000).</li>
<li>Rodgers, R. P., McKenna, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Petroleum+Analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Petroleum Analysis.</a> Anal. Chem. 83, 4665-4687 (2011).</li>
<li>Nizio, K. D., McGinitie, T. M., Harynuk, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comprehensive+multidimensional+separations+for+the+analysis+of+petroleum%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chromatogr.+A%22%5BJournal%5D)">Comprehensive multidimensional separations for the analysis of petroleum.</a> J. Chromatogr. A. 1255, 12-23 (2012).</li>
<li>Luong, J., Gras, R., Shellie, R. A., Cortes, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tandem+sulfur+chemiluminescence+and+flame+ionization+detection+with+planar+microfluidic+devices+for+the+characterization+of+sulfur+compounds+in+hydrocarbon+matrices%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chromatogr.+A%22%5BJournal%5D)">Tandem sulfur chemiluminescence and flame ionization detection with planar microfluidic devices for the characterization of sulfur compounds in hydrocarbon matrices.</a> J. Chromatogr. A. 1297, 231-235 (2013).</li>
<li>Di Sanzo, F. P., Bray, W., Chawla, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+the+Sulfur+Components+of+Gasoline+Streams+by+Capillary+Column+Gas+Chromatography+with+Sulfur+Chemiluminescence+Detection%5BTitle%5D)+AND+%22J.+High+Res.+Chromatog%22%5BJournal%5D)">Determination of the Sulfur Components of Gasoline Streams by Capillary Column Gas Chromatography with Sulfur Chemiluminescence Detection.</a> J. High Res. Chromatog. 17, 255-258 (1994).</li>
<li>Deans, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+technique+for+heart+cutting+in+gas+chromatography%5BTitle%5D)+AND+%22Chromatographia%22%5BJournal%5D)">A new technique for heart cutting in gas chromatography.</a> Chromatographia. 1, 18-22 (1968).</li>
<li>Hinshaw, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Valves+for+Gas+Chromatography%2C+Part+III%3A+Fluidic+Switching+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22LC+GC+N.+Am%22%5BJournal%5D)">Valves for Gas Chromatography, Part III: Fluidic Switching Applications.</a> LC GC N. Am. 29, 988-994 (2011).</li>
<li>Seeley, J. V., Micyus, N. J., Bandurski, S. V., Seeley, S. K., McCurry, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+Deans+Switch+for+Comprehensive+Two-Dimensional+Gas+Chromatography%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Microfluidic Deans Switch for Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography.</a> Anal. Chem. 79, 1840-1847 (2007).</li>
<li>Tranchida, P. Q., Sciarrone, D., Dugo, P., Mondello, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart-cutting+multidimensional+gas+chromatography%3A+A+review+of+recent+evolution%2C+applications%2C+and+future+prospects%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chim.+Acta%22%5BJournal%5D)">Heart-cutting multidimensional gas chromatography: A review of recent evolution, applications, and future prospects.</a> Anal. Chim. Acta. 716, 66-75 (2012).</li>
<li>Armstrong, D. W., Reid, G. L. III, Luong, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gas+Separations%3A+A+Comparison+of+GasPro%E2%84%A2+and+Aluminum+Oxide+PLOT+Columns+for+the+Separation+of+Highly+Volatile+Compounds%5BTitle%5D)+AND+%22Curr.+Sep%22%5BJournal%5D)">Gas Separations: A Comparison of GasPro™ and Aluminum Oxide PLOT Columns for the Separation of Highly Volatile Compounds.</a> Curr. Sep. 15, 5-11 (1996).</li>
<li>Ellis, J., Vickers, A. K., George, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Capillary+Column+Selectivity+and+Inertness+for+Sulfur+Gas+Analysis+in+Light+Hydrocarbon+Streams+by+Gas+Chromatography%5BTitle%5D)+AND+%22Fuel+Chemistry+Division+Preprints%22%5BJournal%5D)">Capillary Column Selectivity and Inertness for Sulfur Gas Analysis in Light Hydrocarbon Streams by Gas Chromatography.</a> Fuel Chemistry Division Preprints. 47, 703-704 (2002).</li>
<li>Ji, Z., Majors, R. E., Guthrie, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porous+layer+open-tubular+capillary+columns%3A+preparations%2C+applications+and+future+directions%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chromatogr.+A%22%5BJournal%5D)">Porous layer open-tubular capillary columns: preparations, applications and future directions.</a> J. Chromatogr. A. 842, 115-142 (1999).</li>
<li>Luong, J., Gras, R., Shellie, R. A., Cortes, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+planar+microfluidic+devices+and+gas+chromatography+for+complex+problem+solving%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Sep.+Sci%22%5BJournal%5D)">Applications of planar microfluidic devices and gas chromatography for complex problem solving.</a> J. Sep. Sci. 36, 182-191 (2013).</li>
<li>Hildmann, F., Kempe, G., Speer, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+the+precolumn+back-flush+technology+in+pesticide+residue+analysis%3A+A+practical+view%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Sep.+Sci%22%5BJournal%5D)">Application of the precolumn back-flush technology in pesticide residue analysis: A practical view.</a> J. Sep. Sci. 36, 2128-2135 (2013).</li>
<li>Gray, B. P., Teale, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((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%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chromatogr.+A%22%5BJournal%5D)">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.</a> J. Chromatogr. A. 1217, 4749-4752 (2010).</li>
<li>Hayward, T., Gras, R., Luong, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+selected+oxidation+inhibitors+in+transformer+oils+by+multidimensional+gas+chromatography+with+capillary+flow+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Methods%22%5BJournal%5D)">Characterization of selected oxidation inhibitors in transformer oils by multidimensional gas chromatography with capillary flow technology.</a> Anal. Methods. 6, 8136-8140 (2014).</li>
<li>Hutte, R. S., Johansen, N. G., Legier, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Column+Selection+and+Optimization+for+Sulfur+Compound+Analyses+by+Gas+Chromatography%5BTitle%5D)+AND+%22J.+High+Res.+Chromatog%22%5BJournal%5D)">Column Selection and Optimization for Sulfur Compound Analyses by Gas Chromatography.</a> J. High Res. Chromatog. 13, 421-426 (1990).</li>
<li>Yan, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unique+selective+detectors+for+gas+chromatography%3A+Nitrogen+and+sulfur+chemiluminescence+detectors%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Sep.+Sci%22%5BJournal%5D)">Unique selective detectors for gas chromatography: Nitrogen and sulfur chemiluminescence detectors.</a> J. Sep. Sci. 29, 1931-1945 (2006).</li>
<li>Araujo, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Key+aspects+of+analytical+method+validation+and+linearity+evaluation%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chromatogr.+B%22%5BJournal%5D)">Key aspects of analytical method validation and linearity evaluation.</a> J. Chromatogr. B. 877, 2224-2234 (2009).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

W celu uzyskania optymalnego pomiaruH2Smetoda ta wykorzystuje przełącznik Deansa, płukanie wsteczne i detektor chemiluminescencji siarki (SCD). Kolumna dimetylopolisiloksanowa jest używana jako kolumna GC pierwszego wymiaru i służy do opóźniania ruchu cięższych węglowodorów obecnych w próbce, tak aby nie zanieczyszczały kolumny PLOT. Efekt ten jest wzmocniony przez chłodną (50 °C) początkową separację. Gazy świetlne przechodzą przez kolumnę pierwszego wymiaru i są wychwytywane przez kolumnę PLOT podczas cięcia...

Dokładna analiza ropy naftowej jest niezbędna dla przemysłu naftowego i gazowego, ponieważ przepisy dotyczące bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ekonomia są funkcjami jakości ropy. W celu ochrony osób przewożących próbki surowe konieczne jest określenie właściwości próbek surowych w celu opracowania przepisów bezpieczeństwa, które należy wdrożyć w przypadku uwolnienia lub wycieku. W szczególności ważne jest oznaczanie ilościowe siarkowodoru (H2S) ze względu na jego wysoką toksyczność w fazie gazowej; Narażenie tak niskie jak 100 ppm może być śmiertelne (http://www.cdc.gov/niosh/idlh/7783064.html)1,2. Rozpuszczony H2S w surowych próbkach jest ogólnie uważany za3,4 i może dezaktywować katalizatory stosowane do oczyszczania oleju5-7. UsuwanieH2Sze strumieni ropy naftowej jest idealne, ale bez metody pomiaru rozpuszczonegoH2Strudno jest ocenić skuteczność zabiegów usuwania. Z tych powodów protokół ten został opracowany do pomiaru rozpuszczonegoH2Sw próbkach ciężkiej ropy naftowej, takich jak kanadyjska ropa naftowa.
Istnieje wiele standardowych metod oznaczania ilościowego H2S w lżejszych próbkach na bazie ropy naftowej lub paliwa, ale żadna z nich nie została zatwierdzona do użycia z cięższymi ropami naftowymi powszechnie wydobywanymi z kanadyjskich piasków roponośnych. H2S i merkaptany są oznaczane przy użyciu techniki miareczkowania metodą Universal Oil Products (UOP) 1638, ale metoda ta jest obciążona błędem interpretacyjnym użytkownika, który wynika z ręcznego odczytu krzywych miareczkowania. Metoda 570 Instytutu Ropy Naftowej (IP) wykorzystuje specjalistyczny analizatorH2S, który podgrzewa próbki oleju opałowego9 i korzysta z prostoty i przenośności, ale brakuje dokładności w przypadku cięższych próbek10. Metoda D5623 Amerykańskiego Towarzystwa Badań i Materiałów (ASTM) wykorzystuje chromatografię gazową (GC) z chłodzeniem kriogenicznym i selektywną detekcją siarki do pomiaruH2Sw lekkich cieczach ropopochodnych11,12. Norma ta mogłaby zostać ulepszona w celu zastosowania separacji otoczenia, a także może być stosowana do cięższych ropy naftowej, dlatego została wykorzystana jako podstawa dla omawianego w niniejszym dokumencie protokołu.
GC jest często używaną techniką do analizy próbek ropy naftowej. Próbki są odparowywane w gorącym wlocie, a separacje zachodzą w fazie gazowej. Separacja faz gazowych sprawia, że GC idealnie nadaje się do analizyH2S, ponieważ jest łatwo uwalniany z próbki cieczy podczas ogrzewania na wlocie. Metody GC mogą być tworzone i dostosowywane do różnych próbek, w zależności od zastosowanych programów temperaturowych, zaimplementowanych kolumn i zastosowania chromatografii wielowymiarowej13-15. W ostatnim czasie wprowadzono szereg osiągnięć w zakresie pomiaruH2Sza pomocą GC. Luong i wsp. wykazali pomiarH2Si innych lekkich związków siarki w lekkich i średnich destylatach przy użyciu wielowymiarowego przełączania GC i Deansa, ale metoda ta nie została jeszcze zastosowana do cięższych rop16. Di Sanzo i in. również określili ilościowo H2S w benzynie za pomocą GC, jednak nie był on również stosowany na cięższych ropach i wymaga chłodzenia poniżej temperatury otoczenia17. Przedstawiona tutaj metoda wykazuje znaczną oszczędność czasu w porównaniu z poprzednimi metodami, przy czasie zakończonej analizy wynoszącym 5 minut, w porównaniu do 10 minut (Luong) i 40 minut (Di Sanzo). Niestety, wdrożenie tych metod w naszym laboratorium do porównywania dokładności nie było możliwe ze względu na ograniczenia sprzętowe i czasowe.
Wielowymiarowy GC pozwala użytkownikowi wykorzystać selektywność dwóch kolumn, a nie jednej kolumny. W konwencjonalnym GC separacja zachodzi na jednej kolumnie. W przypadku wielowymiarowej GC próbka jest rozdzielana na dwie różne kolumny, co zwiększa separację i selektywność. Przełącznik Deans jest jednym z urządzeń służących do zastosowania dwuwymiarowej konfiguracji kolumny. Przełącznik wykorzystuje zewnętrzny zawór do kierowania przepływu gazu z wlotu przełącznika do jednego z dwóch portów wylotowych18-20. Ścieki z pierwszej kolumny mogą być kierowane w dowolnym kierunku; w tym przypadku lekkie gazy siarkowe są "cięte sercem"21 od pierwszego oddzielenia do porowatej warstwy otwartej rurowej (PLOT) kolumny w celu wtórnego oddzielenia, która, jak wykazano, doskonale nadaje się do oddzielaniaH2Sod innych lekkich gazów siarkowych (http://www.chem.agilent.com/cag/cabu/pdf/gaspro.pdf)22-24. Do detekcji służy detektor chemiluminescencji siarki, zapewniający selektywność związków siarki i eliminujący możliwe zakłócenia powodowane przez inne gazy świetlne, które mogły zostać przeniesione do kolumny PLOT podczas cięcia serca. Węglowodory z próbki ropy naftowej są zatrzymywane w kolumnie pierwszego wymiaru i usuwane podczas procedury płukania wstecznego; chroni to kolumnę PLOT przed wszelkimi zanieczyszczeniami25-27. Podejście to zostało również z powodzeniem wdrożone do analizy inhibitorów utleniania w olejach transformatorowych28.
Tutaj zastosowano dwuwymiarową metodę GC do analizy i kwantyfikacji rozpuszczonego H2S w próbkach ciężkiej ropy naftowej. Wykazano, że metoda ta ma zastosowanie w szerokim zakresie stężeńH2Si może być również stosowana do pomiaruH2Sw próbkach fazy gazowej.

<table><tbody><tr><td>Przełącznik dziekanów</td><td>Agilent</td><td>G2855A</td><td>Lub równoważne urządzenie przełączające przepływ</td></tr><tr><td>Rurka ogranicznika&nbsp;</td><td>Agilent</td><td>160-2615-10</td><td>Krzemionka topiona, dezaktywowana, 180 &mikro; m</td></tr><tr><td>Kolumna HP-PONA</td><td>Agilent</td><td>19091S-001</td><td></td></tr><tr><td>Kolumna GasPro</td><td>Agilent</td><td>113-4332</td><td></td></tr><tr><td>Detektor chemiluminescencji siarki, 355</td><td>Agilent/Sievers</td><td>G6603A</td> Wzorzec kalibracji <td></td></tr><tr><td>H2S, w He</td><td>Air Liquide</td><td>Zamówienie niestandardowe</td><td>211 ppm H2S</td></tr><tr><td>CS2</td><td>Fisher Scientific</td><td>C184-500</td><td></td></tr><tr><td>Toluen, klasa HPLC</td><td>Fisher Scientific</td><td>T290-4</td><td></td></tr><tr><td>Worek gazowy, 2 L</td><td>Kalibrowane instrumenty, Inc.</td><td>GSB-P/2</td><td>Dysza skręcana</td></tr><tr><td>250 &micro; l gazoszczelna strzykawka</td><td>Hamilton</td><td>81130</td><td></td></tr><tr><td>500 ml butelka ze szkła bursztynowego</td><td>Scientific Specialties</td><td>N73616</td><td></td></tr><tr><td>Zakrętki otwarte</td><td>Specjalności Scientific 169628</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Krążek Tegrabond do zakrętek</td><td>Specjalności chromatograficzne</td><td>C889125C</td><td>25 mm, 10/90 MIL</td></tr><tr><td>1 ml strzykawka gazoszczelna</td><td>Hamilton</td><td>81330</td><td></td></tr><tr><td>2,5% H2S w normie gazowej He</td><td>Air Liquide</td><td>Zamówienie</td><td></td> niestandardowe</tr></tbody></table>

pomiarh2sw ropie naftowej i przestrzeni nad ropą naftową z wykorzystaniem wielowymiarowej chromatografii gazowej, przełączania deansa i detekcji selektywnej siarki

Measurement of H2S in Crude Oil and Crude Oil Headspace Using Multidimensional Gas Chromatography, Deans Switching and Sulfur-selective Detection

Metoda analizy rozpuszczonego siarkowodoru w próbkach ropy naftowej jest demonstrowana za pomocą chromatografii gazowej. W celu skutecznego wyeliminowania zakłóceń stosuje się dwuwymiarową konfigurację kolumny, w której zastosowano przełącznik Deans do przenoszenia siarkowodoru z pierwszej do drugiej kolumny (cięcie serca). Ciekłe próbki ropy naftowej są najpierw rozdzielane na kolumnie dimetylopolisiloksanu, a lekkie gazy są wycinane i dalej rozdzielane na połączonej porowatej warstwie otwartej rurowej (PLOT), która jest w stanie oddzielić siarkowodór od innych lekkich form siarki. Siarkowodór jest następnie wykrywany za pomocą detektora chemiluminescencji siarki, dodając dodatkową warstwę selektywności. Po oddzieleniu i wykryciu siarkowodoru system jest płukany wstecznie w celu usunięcia wysokowrzących węglowodorów obecnych w surowych próbkach i zachowania integralności chromatograficznej. Rozpuszczony siarkowodór został oznaczony ilościowo w próbkach cieczy o stężeniu od 1,1 do 500 ppm, wykazując szerokie zastosowanie w wielu próbkach. Metoda ta została również z powodzeniem zastosowana do analizy próbek gazu z przestrzeni nad ropą naftową i worków z gazem procesowym, przy pomiarze od 0,7 do 9 700 ppm siarkowodoru.

Aby uzyskać wiarygodną kwantyfikację H2S zarówno dla próbek ciekłych, jak i gazowych, niezbędna jest prawidłowa kalibracja. W przypadku wstrzykiwań kalibracyjnych oraz wstrzykiwań próbek, piki H2S nie powinny nakładać się na piki sąsiednie i powinny charakteryzować się powtarzalną powierzchnią piku. Rysunek 3 przedstawia wstrzyknięcie próbki gazowej, w której gaz jest zbyt skoncentrowany dla tej metody. Stwierdzono, że stężenia gazu powyżej 500 ppm przy użyciu strzykawki 250 µl prow...

Przedstawiono wielowymiarową metodę chromatografii gazowej do analizy rozpuszczonego siarkowodoru w próbkach ciekłej ropy naftowej. Przełącznik Deans służy do wycinania lekkich gazów siarkowych w celu separacji na kolumnie wtórnej i wykrywania na detektorze chemiluminescencji siarki.

PomiarH2Sw ropie naftowej i przestrzeni nad ropą naftową z wykorzystaniem wielowymiarowej chromatografii gazowej, przełączania Deansa i detekcji selektywnej siarki

A method for the analysis of dissolved hydrogen sulfide in crude oil samples is demonstrated using gas chromatography. In order to effectively eliminate ...

Ogólnym celem tej metody analitycznej jest oznaczenie ilości siarkowodoru obecnego w przestrzeni nad próbkami ropy naftowej lub ilości rozpuszczonej w samych próbkach przy użyciu chromatografii gazowej. Metoda ta może pomóc w usprawnieniu procesów uszlachetniania i obchodzenia się z ciężką ropą naftową, ponieważ siarkowodór jest toksyczny, a w stanie rozpuszczonym w ropie może dezaktywować katalizatory i wykazywać właściwości korozyjne. Główną zaletą tej techniki jest to, że siarkowodór jest oznaczany w jednym kroku, bez zakłóceń ze strony innych węglowodorów obecnych w próbce.Aby zacząć, uruchom program kalkulatora Dean Switch na komputerze i wprowadź wymiary kolumny, gaz nośny, temperaturę, pożądane natężenia przepływu oraz użyte detektory. Kalkulator określi ciśnienia wymagane dla wtryskiwacza i modułu kontroli ciśnienia (PCM) oraz długość rurki ograniczającej niezbędną do instalacji między przełącznikiem Dean Switch a detektorem jonizacji płomieniowej (FID). Zapisz te wartości ciśnienia i wprowadź je do pliku metody. Przed instalacją kolumny upewnij się, że piec instrumentu oraz wtryskiwacz znajdują się w temperaturze pokojowej.Wyłączyć przepływ gazu do wlotu oraz przepływ PCM zasilający przełącznik Deana zgodnie z instrukcjami producenta. Zainstalować kolumnę dimetylopolisylanową pomiędzy wlotem split/splitless a przełącznikiem Deana. Następnie zainstalować kolumnę plot pomiędzy przełącznikiem Deana a detektorem chemiluminescencji siarki.Na koniec zainstaluj kapilarę ograniczającą między przełącznikiem Deana a detektorem FID. Przełącznik Deana jest sterowany za pomocą zaworu w chromatografie gazowym. W parametrach metody w oprogramowaniu odszukaj sekcję dotyczącą czasów przełączania zaworu.Ustaw przełącznik w pozycji włączonej i utwórz zdarzenia czasowe dla zaworu sterującego drenażem. Ustaw pierwszy przełącznik tak, aby zawór zamknął się w 0,5 minucie, oraz drugie zdarzenie, które ponownie otworzy zawór w 3,0 minucie. Następnie umieść worek z gazem kalibracyjnym w dygestorium i nałóż gumowy stożek lub równoważną przepuszczalną osłonę na dyszę worka z gazem.Następnie otwórz dyszę w worku z gazem, używając szczelnej szklanej strzykawki do gazów o pojemności 250 µL. Przedziuraw gumowy króciec na górze worka i pobierz 250 µL gazu kalibracyjnego. Zamknij strzykawkę za pomocą SEPTA wlotowego przed przetransportowaniem jej do chromatografu gazowego.Zdejmij nasadkę SEPTA ze strzykawki. Następnie ręcznie i szybko wstrzyknij gaz kalibracyjny do chromatografu gazowego. Jednocześnie z rozpoczęciem akwizycji danych w oprogramowaniu, siarkowodór pojawi się jako pik w zapisie sygnału detektora chemiluminescencji siarki.Zapisz czas retencji tego piku. Zacznij zmniejszać czas okna wycięcia serca (heart cut), przesuwając jedną krawędź na raz. Kontynuuj w ten sposób, aż pik siarkowodoru zniknie z chromatogramu.Do tego czasu należy dodać 0,2 minuty i zapisać tę wartość jako górną granicę okna cięcia serca. Jest kluczowe, aby przełącznik Dean był odpowiednio zsynchronizowany czasowo, aby ta metoda była skuteczna. Jeśli okno przełączania będzie zbyt wąskie lub nastąpi w niewłaściwym czasie, siarkowodór nie zostanie precyzyjnie ilościowo określony.Przeprowadź tę samą procedurę dla dolnej granicy okna czasowego. Stopniowo zwiększaj czas zdarzenia zamknięcia zaworu dla kolejnych wstrzykiwań, aż piki przestaną być widoczne. Odejmij 0,2 minuty od tego czasu i zapisz tę wartość jako dolną granicę okna wycinania fragmentu (heart cut window).Na koniec zapisz polecenia otwarcia i zamknięcia zaworu w pliku metody dla kalibracji próbek ciekłych. Upewnij się, że do wtryskiwacza typu split/splitless chromatografu gazowego zainstalowano automatyczny podajnik próbek ciekłych. Umieść cztery wcześniej przygotowane fiolki kalibracyjne w pozycjach od jednej do czterech na tacy podajnika próbek.Użyj oprogramowania chromatografu gazowego, aby wykonać jeden wtrysk z każdej fiolki zgodnie z metodą. Zintegruj pik siarczku dwuwęglowego w każdym chromatogramie, korzystając z oprogramowania dostarczonego z chromatografem gazowym do analizy próbek ciekłych. Przenieś około 1 ml czystego produktu surowego do fiolki autosamplera chromatografu gazowego i zamknij fiolkę zakrętką.Umieść wypełnione fiolki w tacy autopróbnikowania i wczytaj metodę analizy cieczy w oprogramowaniu chromatografu gazowego. Wykorzystując oprogramowanie chromatografu gazowego oraz wcześniej skonfigurowaną metodę, przeprowadź za pomocą autopróbnika trzy powtórne wstrzyknięcia z każdej fiolki, aby skalibrować urządzenie do analizy prób gazowych. Wcześniej wstrzyknij gazy kalibracyjne.Powtórz manualny wtrysk gazu kalibracyjnego minimum trzy razy. Następnie zintegruj piki siarkowodoru w trzech wtryskach za pomocą oprogramowania do analizy danych chromatografu gazowego. Przy użyciu programu arkusza kalkulacyjnego oblicz średni współczynnik odpowiedzi dla siarkowodoru, dzieląc średnią powierzchnię pików siarkowodoru przez stężenie siarkowodoru w worku z gazem.Następnie należy napełnić 500 mililitrową butelkę z ciemnego szkła 450 mililitrami surowego ekstraktu przeznaczonego do analizy. Do otworu butelki przymocuj korek z septem. Umieść butelkę do analizy w środowisku o kontrolowanej temperaturze; za pomocą szklanej strzykawki gazoszczelnej o objętości 1 mililitra przebij sept w korku i pozostaw strzykawkę w górnej części butelki, aby zapewnić drogę odprowadzenia ciśnienia.W przypadku nagromadzenia się gazu w przestrzeni nad cieczą, należy pozostawić butelkę w środowisku o kontrolowanej temperaturze przez 24 godziny, delikatnie podnosząc i wstrząsając butelką raz na godzinę w celu wyrównania stężenia siarkowodoru pomiędzy cieczą a przestrzenią nad nią. Aby przeanalizować gaz z przestrzeni nad cieczą, należy przebić septum na górze i pobrać 250 µL gazu do szczelnej szklanej strzykawki, zakręcić koniec strzykawki fragmentem septa wlotowego, przetransportować strzykawkę do chromatografu gazowego, a następnie szybko wstrzyknąć gaz do wlotu, jednocześnie uruchamiając oprogramowanie w celu rozpoczęcia zbierania danych. Ten chromatogram próbki ciekrej ropy naftowej jest reprezentatywny dla wyników uzyskanych w ramach tej procedury. ピк siarkowodoru jest oddzielony od innych pików i łatwo mierzalny; chromatogramy próbek gazowych wykazują podobną rozdzielczość siarkowodoru, przy czym pozostałe piki pozostają niezidentyfikowane. W tej metodzie, jeśli stężenie siarkowodoru w próbce gazu jest zbyt wysokie, aby detektor mógł je dokładnie zmierzyć, na chromatogramie pojawi się pik o płaskim wierzchołku. Podczas wykonywania tej procedury należy pamiętać, że wartości ciśnień i punkty czasowe są specyficzne dla każdego układu i prawdopodobnie będą się różnić w zależności od instrumentu.Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć sposób pobierania próbek cieczy i gazów do analizy siarkowodoru oraz sposób programowania przełącznika Deana do analizy GC z wykorzystaniem techniki heart-cutting. Na podstawie tej procedury można opracować dodatkowe metody analizy innych lekkich gazów siarkowych obecnych w ropie naftowej, takich jak siarczek dimetylu lub metylomerkaptan. Pamiętaj, że siarkowodór może być silnie toksyczny i nie należy z nim pracować poza wyciągiem z wentylacją.Ponadto ropa naftowa może być toksyczna i łatwopalna, dlatego należy z nią pracować wyłącznie w odpowiednim sprzęcie ochronnym.

measurement-h2s-crude-oil-crude-oil-headspace-using-multidimensional

Research

JoVE Journal

Environment

Środowisko

Śladowe wybuchowe opary TNT i RDX zebrane na wypełnionych sorbentem termicznych rurkach desorpcyjnych były analizowane przy użyciu zaprogramowanego systemu desorpcji temperatury sprzężonego z GC z detektorem wychwytu elektronów. Analiza instrumentalna jest połączona z metodą bezpośredniego osadzania cieczy w celu zmniejszenia zmienności próbki i uwzględnienia dryfu oprzyrządowania i strat.

Ilościowe wykrywanie śladowych ilości par wybuchowych za pomocą detektora chromatografii gazowej z desorpcją w zaprogramowanej temperaturze i wychwytu elektronów

Opisujemy protokół katalizowanego światłem wytwarzania nadtlenku wodoru — kofaktora przemian oksydacyjnych.

Dekarboksylacja enzymatyczna sterowana światłem

Dwuwymiarowa metoda chromatografii gazowej z czasem przelotu jest opisana do charakterystyki wodnej frakcji bioropy powstałej w wyniku hydrotermalnego upłynniania glonów. Protokół ten może być również stosowany do analizy frakcji wodnej produktów ciekłych z szybkiej pirolizy, szybkiej pirolizy katalitycznej, katalitycznego odtleniania i hydrorafinacji.

Charakterystyka jakościowa frakcji wodnej z hydrotermalnego skraplania glonów przy użyciu chromatografii gazowej 2D ze spektrometrią mas czasu przelotu

Metoda łącząca kompleksową dwuwymiarową chromatografię gazową z detekcją chemiluminescencji azotu została opracowana i zastosowana do analizy on-line związków zawierających azot w złożonej matrycy węglowodorowej.

Analiza on-line związków zawierających azot w złożonych matrycach węglowodorowych

Niskoenergetyczna frakcja wzbogacona wodą (LEWAF) ropy naftowej jest trudnym systemem do analizy, ponieważ z biegiem czasu ta złożona mieszanina ulega przemianom chemicznym. Protokół ten ilustruje metody przygotowania próbki LEWAF oraz przeprowadzania napromieniowania i analizy chemicznej za pomocą spektrometrii ruchliwości uwięzionych jonów – FT-ICR MS.

Analiza chemiczna frakcji wycieków ropy naftowej znajdujących się w wodzie przy użyciu TIMS-FT-ICR MS

Przedstawiono metodę pomiaru reologii ropy naftowej w równowadze z dwutlenkiem węgla w warunkach złożowych.

Pomiar reologii ropy naftowej w równowadze z CO2 w warunkach złożowych

Tutaj prezentujemy protokół zbierania substancji lotnych o zapachu kwiatowym z kwitnących kwiatów, przy użyciu nieniszczącej procedury pobierania próbek.

Szybkie zbieranie lotnych substancji zapachowych o kwiatowych zapachach przy użyciu techniki zbierania lotnych substancji w przestrzeni nad powierzchnią do pobierania próbek desorpcji termicznej GC-MS

Tutaj prezentujemy metodę wykorzystującą dwuwymiarową chromatografię gazową i detekcję chemiluminescencji azotu (GCxGC-NCD) do szczegółowego scharakteryzowania różnych klas związków zawierających azot w oleju napędowym i paliwach do silników odrzutowych.

Charakterystyka związków azotu w paliwach metodą wielowymiarowej chromatografii gazowej

Tutaj opisana jest metoda chromatografii gazowej z tandemową kwadrupolową spektrometrią mas (HS-GC-MS/MS) odpowiednia do oznaczania trimetyloaminy (TMA) w lekach pochodzenia zwierzęcego. Protokół obejmuje wstępną obróbkę próbki, obróbkę w przestrzeni nad głową, warunki analizy, walidację metodologiczną oraz oznaczanie TMA w lekach pochodzenia zwierzęcego.

Ulepszona technika wykrywania trimetyloaminy w medycynie pochodzenia zwierzęcego za pomocą chromatografii gazowej z tandemową kwadrupolową spektrometrią mas w przestrzeni czołowej

To badanie demonstruje podejście do pomiaru stężeń metanu w próbkach wodnych za pomocą przenośnych analizatorów optycznych połączonych z komorą wtryskową w zamkniętej pętli. Wyniki są podobne do wyników konwencjonalnej chromatografii gazowej, co stanowi praktyczną i tanią alternatywę, szczególnie przydatną do zdalnych badań terenowych.

Pomiar rozpuszczonego metanu w ekosystemach wodnych za pomocą analizatora gazów ze spektroskopią optyczną

Przedstawiono metodę analizy metabolomicznej jęczmienia. Metoda obejmuje frakcjonowanie i derywatyzację metabolitów oraz ich analizę za pomocą chromatografii gazowej/spektrometrii mas (GC/MS). Analiza metabolomiczna może być wykorzystana do określenia wpływu międzyplonów i stresu suszy na ziarno.

Analiza metabolomiczna jęczmienia metodą chromatografii gazowej/spektrometrii mas

Poznaj metodę wielowymiarowej chromatografii gazowej z przełączaniem Deansa do pomiaru siarkowodoru w ropie naftowej. Technika umożliwia jednokrokową analizę bez zakłóceń od innych węglowodorów, zwiększając bezpieczeństwo procesów rafineryjnych.

PomiarH2Sw ropie naftowej i przestrzeni nad ropą naftową z wykorzystaniem wielowymiarowej chromatografii gazowej, przełączania Deansa i detekcji selektywnej siarki (Wideo) | JoVE Journal

Pomiar_H2Sw ropie naftowej i przestrzeni nad ropą naftową z wykorzystaniem wielowymiarowej chromatografii gazowej, przełączania Deansa i detekcji selektywnej siarki

Przeglądaj więcej filmów