Name: Medição de H 2 S em Crude Oil and Crude Oil Headspace Usando Cromatografia Gasosa Multidimensional, Deans Comutação e Detecção de Enxofre-seletivo (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-12-10T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 37 s
Description: Aprenda a medir sulfeto de hidrogênio em petróleo bruto usando cromatografia gasosa multidimensional com comutação Deans e detecção seletiva de enxofre. Este método de etapa única elimina interferências de hidrocarbonetos.

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Os autores gostariam de agradecer o apoio do Programa Interdepartamental de Pesquisa e Desenvolvimento de Energia do Governo do Canadá, PERD 113, Conversão de Petróleo para Ar Mais Limpo. NEH gostaria de agradecer sua bolsa de estudos do Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá.

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</ol>

Os autores não têm nada a divulgar.

A fim de atingir uma boa medição de H2S, este método emprega um interruptor Deans, backflushing e um detector de enxofre por quimioluminescência (SCD). Uma coluna de dimetilpolissiloxano é usada como a primeira coluna dimensão GC, e serve para retardar o movimento de hidrocarbonetos mais pesados ​​presentes na amostra, de modo que eles não contaminam a coluna trama. Este efeito é reforçado por um fresco (50 ° C) separação inicial. Gases de luz passam através da primeira coluna dimensão e são capturados pela c...

Análise precisa do petróleo bruto é essencial para a indústria de petróleo e gás, como regulamentos e economia da saúde e segurança são funções de qualidade do óleo. A fim de proteger os transportadores de amostras em bruto, que é necessário para determinar as propriedades de amostras em bruto a desenvolver regulamentos de segurança para ser implementado no caso de uma libertação ou derrame. Em particular, a quantificação de sulfureto de hidrogénio (H2S) é importante, devido à sua elevada toxicidade em fase gasosa; exposições tão baixas quanto 100 ppm pode ser fatal (http://www.cdc.gov/niosh/idlh/7783064.html) 1,2. Dissolveu-se H 2 S em amostras em bruto é geralmente considerado para ser corrosivo 3,4, e pode desactivar os catalisadores utilizados para tratar o óleo 5-7. A remoção do H2S a partir de fluxos de petróleo bruto é ideal, mas sem um método para medir dissolvido H2S, é difícil de avaliar o sucesso dos tratamentos de remoção. Por estas razões, este protocolo foi desenvolvido para medir Dissolved H 2 S em amostras de petróleo bruto pesado, tais como areias petrolíferas canadenses crudes. Uma série de métodos convencionais existem para a quantificação de H 2 S em amostras de petróleo ou combustível com base mais leves, mas nenhum foi validado para uso com o petróleo mais pesado geralmente extraídos das areias betuminosas do Canadá. H 2 S e os mercaptanos são determinadas utilizando uma técnica de titulação por Universal Oil Products (UOP) 163 Método 8, mas este método sofre de inclinação do utilizador-interpretação que resulta da leitura manual das curvas de titulação. Instituto do Petróleo método 570 (IP) usa uma especialidade H 2 S analisador que aquece amostras de óleo combustível 9, e os benefícios de simplicidade e portabilidade, mas carece de precisão com amostras mais pesados ​​10. A Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM) Método D5623 utiliza a cromatografia gasosa (GC) com resfriamento criogênico e detecção seletiva de enxofre para medir H2S em líquidos de petróleo leves11,12. Este padrão pode ser melhorada ao utilizar uma separação ambiente e também ser aplicado a óleos brutos pesados, pelo que foi utilizada como a base para o protocolo aqui discutido. GC é uma técnica muito utilizada para a análise de amostras de petróleo. As amostras são vaporizados numa entrada quente, e separações ocorrem na fase gasosa. A separação de fase gasosa GC torna ideal para a análise de H2S, como é facilmente libertado a partir da amostra de líquido durante o aquecimento na entrada. Métodos de GC pode ser criado e adaptado para diferentes amostras de acordo com os programas de temperatura utilizadas, colunas implementado, e o uso de cromatografia multidimensional 13-15. Tem havido um grande número de recentes desenvolvimentos para a medição de H2S utilizando GC. Luong et al. Demonstraram H 2 S e outra medição composto de enxofre luz em destilados médios e leves utilizando GC multidimensional e Deans comutação, mas o método não temfoi aplicada a petróleo mais pesado 16. Di Sanzo et ai., Também quantificada H 2 S em gasolina utilizando GC, no entanto, também não tem sido usado em petróleos brutos pesados, e requer arrefecimento 17 sub-ambiente. O método aqui apresentado demonstra um tempo considerável poupança ao longo destes métodos anteriores, com um tempo de análise de completada 5 minutos, em comparação com 10 min (Luong) e 40 min (Di Sanzo). Infelizmente, a aplicação destes métodos em nosso laboratório para comparar a precisão não foi possível devido a restrições de tempo e equipamento. GC Multidimensional permite ao utilizador para explorar a selectividade de duas colunas, em vez de uma única coluna. Em GC convencional, a separação ocorre em uma coluna. No caso de GC multidimensional, a amostra é separado em duas colunas diferentes, aumentando a separação e a selectividade. O interruptor Deans é um dispositivo utilizado para empregar uma configuração de coluna bidimensional. O switch utiliza uma válvula externa de direfluxo de gás ct partir de uma entrada no interruptor para uma das duas portas de saída 18-20. O efluente da primeira coluna pode ser dirigida em qualquer direcção; neste caso, os gases de enxofre de luz são &quot;corte coração&quot; 21 a partir da primeira separação a uma camada porosa tubular aberto em coluna (LOTE) para separação secundária, que tem sido mostrado para ser excelente para a separação de H 2 S provenientes de outros gases com enxofre luz (http://www.chem.agilent.com/cag/cabu/pdf/gaspro.pdf) 22-24. Um detector de quimioluminescência enxofre é utilizado para a detecção, proporcionando selectividade para os compostos de enxofre e eliminar possíveis interferências de quaisquer outros gases leves que pode ter sido transferida para a coluna TRAMA durante o corte do coração. Hidrocarbonetos da amostra de óleo bruto são retidos na primeira coluna de dimensão e são removidas durante um procedimento de retrolavagem; isto protege a coluna PLOT de qualquer contaminação 25-27. Esta abordagem também foi implementado com sucesso para o analysis de inibidores de oxidação em óleos de transformador 28. Aqui, um método GC bidimensional é utilizado para a análise e quantificação dos dissolvido H 2 S em amostras de petróleo bruto pesado. O método é mostrado para ser aplicável sobre um amplo intervalo de concentrações de H 2 S, e também pode ser utilizado para medir H2S em amostras em fase gasosa.

<table><tbody><tr><td>Interruptor de reitor</td><td>Agilent</td><td>G2855A</td><td>Ou dispositivo de comutação de fluxo equivalente</td></tr><tr><td>Tubulação restrita&nbsp;</td><td>Agilent</td><td>160-2615-10</td><td>Sílica fundida, desativada, 180 &micro; m</td></tr><tr><td>Coluna HP-PONA</td><td>Agilent</td><td>19091S-001</td><td></td></tr><tr><td>Coluna GasPro</td><td>Agilent</td><td>113-4332</td><td></td></tr><tr><td>Detector de quimioluminescência de enxofre, 355</td><td>Agilent/Sievers</td><td>G6603A</td><td></td></tr><tr><td>Padrão de calibração H2S, em He</td><td>Air Liquide</td><td>Pedido personalizado</td><td>211 ppm H2S</td></tr><tr><td>CS2</td><td>Fisher Scientific</td><td>C184-500</td><td></td></tr><tr><td>Tolueno, grau HPLC</td><td>Fisher Scientific</td><td>T290-4</td><td></td></tr><tr><td>Saco de gás, 2 L</td><td>Calibrated Instruments, Inc.</td><td>GSB-P/2</td><td>Bocal de ligar/desligar torção</td></tr><tr><td>250 &micro; l seringa estanque a gás</td><td>Hamilton</td><td>81130</td><td></td></tr><tr><td>frasco de vidro âmbar de 500 ml</td><td>Scientific Specialties</td><td>N73616</td><td></td></tr><tr><td>Tampas de rosca de topo aberto</td><td>Scientific Specialties</td><td>169628</td><td></td></tr><tr><td>Disco Tegrabond para tampas de rosca</td><td>Especialidades cromatográficas</td><td>C889125C</td><td>25 mm, 10/90 MIL</td></tr><tr><td>Seringa estanque a gás de 1 ml</td><td>Hamilton</td><td>81330</td><td></td></tr><tr><td>2,5% H2S no padrão de gás Air</td><td>Liquide</td><td>Pedido</td><td></td> personalizado</tr></tbody></table>

medição de h<sub&gt; 2</sub&gt; s em crude oil and crude oil headspace usando cromatografia gasosa multidimensional, deans comutação e detecção de enxofre-seletivo

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

Um método para a análise do sulfureto de hidrogénio dissolvido em amostras de óleo bruto é demonstrada usando cromatografia em fase gasosa. A fim de eliminar efectivamente a interferências, uma configuração bidimensional coluna é usado, com um interruptor Deans empregue para transferir o sulfureto de hidrogénio a partir da primeira para a segunda coluna (corte de coração). Amostras brutas líquidos são primeiro separados sobre uma coluna de dimetilpolissiloxano, e gases leves e são ainda separados sobre uma coluna de camada porosa ligada tubular aberto (LOTE) que é capaz de separar o sulfureto de hidrogénio a partir de outras espécies de enxofre de luz coração corte. O sulfureto de hidrogénio é então detectada com um detector de quimioluminescência de enxofre, a adição de uma camada adicional de selectividade. A seguir à separação e de detecção de sulfureto de hidrogénio, o sistema é backflushed para remover os hidrocarbonetos de elevado ponto de ebulição presentes nas amostras em bruto e para preservar a integridade cromatográfica. Sulfureto de hidrogénio dissolvido foi quantificado em amostras líquidas a partir de 1.1 para 500 ppm, demonstrando a aplicabilidade larga para uma gama de amostras. O método também tem sido aplicado com sucesso para a análise de amostras de gás a partir do espaço interno de petróleo e gás processo de sacos, com a medição a partir de 0,7 a 9700 ppm de sulfureto de hidrogénio.

De modo a obter a quantificação fiável de H 2 S para as amostras tanto de líquidos e gases, é necessária uma calibração adequada. Para injecções de calibração e as injecções de amostra, o H 2 S de pico não deve ser sobreposto com picos vizinhos e deve ter uma área de pico reprodutíveis. Figura 3 mostra uma injecção de uma amostra do gás, quando o gás é demasiado concentrada para este método. Verificou-se que as concentrações de gás de superior a 500 ppm utilizando uma seringa de 25...

Um método de cromatografia gasosa multidimensional para a análise de sulfeto de hidrogênio dissolvido em amostras líquidas de petróleo bruto é apresentado. Um interruptor Deans é usado para cortar gases de enxofre leves para separação em uma coluna secundária e detecção em um detector de quimioluminescência de enxofre.

Medição de H<sub&gt; 2</sub&gt; S em Crude Oil and Crude Oil Headspace Usando Cromatografia Gasosa Multidimensional, Deans Comutação e Detecção de Enxofre-seletivo

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

O objetivo geral deste método analítico é medir a quantidade de sulfeto de hidrogênio presente no espaço livre acima de amostras de petróleo bruto ou a quantidade dissolvida nas próprias amostras, utilizando cromatografia gasosa. Este método pode ajudar a melhorar o beneficiamento e o manuseio do petróleo bruto pesado, pois o sulfeto de hidrogênio é tóxico e, quando dissolvido no petróleo bruto, pode desativar catalisadores e causar corrosão. A principal vantagem desta técnica é que o sulfeto de hidrogênio é determinado em uma única etapa, sem interferência de outros hidrocarbonetos presentes na amostra.Para começar, abra um programa de calculadora Dean Switch em um computador e insira as dimensões da coluna, o gás de arraste, a temperatura, as vazões desejadas e os detectores utilizados. A calculadora definirá as pressões necessárias para a entrada e o módulo de controle de pressão, ou PCM, e o comprimento do tubo restritor necessário para instalação entre o interruptor Dean e o detector de ionização de chama, ou FID. Anote essas pressões e insira-as no arquivo de método para instalar a coluna, garantindo que o forno do instrumento e a entrada estejam à temperatura ambiente.Desligue o fluxo de gás na entrada e no PCM que fornece fluxo para o comutador dean, seguindo as instruções do fabricante. Instale a coluna de polissilano de dimetila entre a entrada com divisão dividida e o comutador dean. Em seguida, instale a coluna plot entre o comutador dean e o detector de quimioluminescência de enxofre.Por fim, instale o tubo restritor entre o comutador de Dean e o detector de ionização de chama (FID). O comutador de Dean é controlado por uma válvula no cromatógrafo a gás. Localize a seção de ponto de temporização da válvula nos parâmetros do método no software.Coloque a chave na posição ligado e crie eventos temporizados para a válvula que controla o dean. Comece com a válvula desligando aos 0,5 minutos e um segundo evento que liga novamente a válvula aos 3,0 minutos. Em seguida, coloque uma bolsa de gás contendo o gás de calibração na cabine de exaustão e posicione uma tampa de borracha ou cobertura perfurável equivalente sobre o bico da bolsa de gás.Em seguida, abra o bico do saco de gás utilizando uma seringa de vidro estéril de 250 microlitros. Fure a tampa de borracha na parte superior do saco e retire 250 microlitros do gás de calibração. Tampe a seringa com uma SEPTA de entrada antes de transportá-la para o cromatógrafo a gás.Remova a tampa SEPTA da seringa. Em seguida, injete manualmente e rapidamente o gás de calibração no cromatógrafo a gás. Ao iniciar simultaneamente a aquisição do software, o sulfeto de hidrogênio aparecerá como um pico no traçado do sinal do detector de quimiluminescência de enxofre.Registre o tempo de retenção deste pico. Comece a reduzir o tempo da janela de corte do coração, um lado por vez. Continue assim até que o pico de sulfeto de hidrogênio desapareça do cromatograma.Adicione 0,2 minutos a este tempo e anote-o como o limite superior da janela de corte do coração. É fundamental que a comutação do dean seja cronometrada corretamente para que este método seja bem-sucedido. Se a janela de comutação for muito estreita ou ocorrer nos momentos errados, o sulfeto de hidrogênio não será quantificado com precisão.Realize o mesmo procedimento na extremidade inferior da janela de tempo. Aumente gradualmente o tempo do evento de fechamento da válvula para injeções sequenciais até que os picos não sejam mais visíveis. Subtraia 0,2 minutos desse tempo e anote-o como o limite inferior da janela de corte do coração.Por fim, salve os comandos de ligar e desligar a válvula no arquivo do método para calibração da amostra líquida. Certifique-se de que um amostrador automático de líquidos esteja instalado na entrada do tipo split/splitless do cromatógrafo a gás. Coloque os quatro frascos de calibração previamente preparados nas posições de frasco de um a quatro na bandeja do amostrador automático.Utilize o software do cromatógrafo a gás para realizar uma injeção por vial de acordo com o método. Integre o pico de dissulfeto de carbono em cada cromatograma usando o software fornecido com o cromatógrafo a gás para análise de amostras líquidas. Transfira aproximadamente um mililitro de produto bruto puro para um vial de amostragem automática do cromatógrafo a gás e tampe o vial.Coloque os frascos cheios na bandeja do amostrador automático e carregue o método de análise líquida no software do cromatógrafo a gás. Utilizando o software do cromatógrafo a gás e o método previamente configurado, use o amostrador automático para realizar três injeções replicadas por frasco para calibrar o instrumento para uma amostra de gás. Injete os gases de calibração antes.Repita a injeção manual do gás de calibração no mínimo três vezes. Em seguida, integre os picos de sulfeto de hidrogênio nas três injeções utilizando o software de análise de dados do cromatógrafo a gás. Com um programa de planilha eletrônica, calcule um fator de resposta médio para o sulfeto de hidrogênio dividindo a área média dos picos de sulfeto de hidrogênio pela concentração de sulfeto de hidrogênio no saco de gás.Em seguida, preencha um frasco de vidro âmbar de 500 mililitros com 450 mililitros do material bruto a ser analisado. Fixe uma tampa com septo na parte superior do frasco. Coloque o frasco a ser analisado em um ambiente com temperatura controlada e, utilizando uma seringa de vidro hermética de um mililitro, perfure o septo e deixe a seringa na parte superior do frasco para proporcionar uma via de liberação de pressão.Se o gás no espaço sobrenadante aumentar, deixe o frasco no ambiente com temperatura controlada por 24 horas, levantando e agitando suavemente o frasco uma vez por hora para equilibrar o sulfeto de hidrogênio entre a fase líquida e o espaço sobrenadante. Para analisar o gás do espaço sobrenadante, perfure a tampa com septo e retire 250 microlitros de gás com uma seringa de vidro estanque ao gás; tampe a extremidade da seringa com um pedaço de septo de entrada e transporte a seringa manualmente até o cromatógrafo a gás, injetando rapidamente o gás na entrada, iniciando simultaneamente o software para começar a coleta de dados. Este cromatograma de uma amostra líquida de petróleo bruto é representativo dos resultados obtidos por meio deste procedimento.O pico de sulfeto de hidrogênio é separado dos demais picos e quantificado facilmente; cromatogramas de amostras de gás mostram resolução semelhante do sulfeto de hidrogênio, com os picos adicionais permanecendo não identificados. Para fins deste método, se a concentração de sulfeto de hidrogênio na amostra de gás for muito alta para que o detector quantifique com precisão, o cromatograma mostrará um pico achatado no topo. Ao realizar este procedimento, é importante lembrar que as pressões e os pontos de tempo são específicos de cada sistema e provavelmente variarão de instrumento para instrumento.Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como coletar amostras de líquidos e gases para análise de sulfeto de hidrogênio e de como programar uma válvula dean para análise GC por corte do pico. Após este procedimento, métodos adicionais podem ser desenvolvidos para analisar outros gases de enxofre leves presentes no petróleo bruto, como sulfeto de dimetila ou metilmercaptano. Não se esqueça de que o gás sulfeto de hidrogênio pode ser altamente tóxico e não deve ser manipulado fora de uma capela com exaustão.Além disso, o petróleo bruto pode ser tóxico e inflamável e deve ser manipulado apenas com equipamento de proteção adequado.

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Ambiente

Rastreamento de vapores explosivos TNT e RDX coletados em tubos de dessorção térmica cheia de absorventes foram analisados ​​por meio de um sistema de dessorção a temperatura programada acoplado a GC com um detector de captura de elétrons. A análise instrumental é combinada com o método de deposição líquido direto para reduzir a variabilidade da amostra e conta para a instrumentação deriva e perdas.

Detecção quantitativa de rastreamento vapores explosivos por temperatura programada Desorption Gas Chromatography-Electron Captura Detector

Nós descrevemos um protocolo para a geração de luz catalisada de peróxido de hidrogênio - um co-fator para transformações oxidativas.

Claro conduzido enzimática descarboxilação

Um método bidimensional de cromatografia gasosa e espectrometria de massa por tempo de voo é descrito para caracterização da fração aquosa de bio-crude produzido a partir da liquefação hidrotermal de algas. Este protocolo também pode ser empregado para analisar a fração aquosa de produtos líquidos de pirólise rápida, pirólise rápida catalítica, desoxigenação catalítica e hidrotratamento.

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Análise Metabolômica de Cevada por Cromatografia Gasosa/Espectrometria de Massas

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Medição de H 2 S em Crude Oil and Crude Oil Headspace Usando Cromatografia Gasosa Multidimensional, Deans Comutação e Detecção de Enxofre-seletivo (Vídeo) | JoVE Journal

Medição de H

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