Analysis of Impurities in Ethylene/Ethane and Propylene/Propane Streams Using a Pulsed Flame Photometric Detector (PFPD)

Aplikace |  | OI AnalyticalInstrumentace
GC
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
OI Analytical

Význam tématu


Stopové množství sirných sloučenin H2S a COS v petrochemických tocích etylénu/ethanu a propylénu/propanu výrazně ovlivňuje korozivitu, účinnost katalyzátorů a kvalitu finálních produktů. Rychlá a spolehlivá analýza těchto nečistot je proto zásadní pro optimalizaci výroby plastů a meziproduktů.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo vyvinout robustní chromatografickou metodu pro kvantifikaci H2S a COS v C2 a C3 maticích s využitím pulsed flame photometric detektoru (PFPD). Metoda měla umožnit detekční limity pod 0,1 ppmv a zajistit spolehlivost a reprodukovatelnost měření.

Použitá metodika


Analýza probíhala v automatizovaném režimu pomocí:
  • plynového autosampleru se Sulfinert®-potaženou smyčkou (1 mL) a 4-/6-portovým ventilem
  • kapilární GC kolony low sulfur pro oddělení H2S a COS
  • PFPD detekce v linearizovaném režimu (square root on)
  • kalibrace pomocí wafer-type permeačních zařízení při 35 °C

Použitá instrumentace


  • OI Analytical S-Pro Select GC System
  • Pulsní flame photometric detektor s 2 mm hořákem, BG-12 filtrem a R1924 PMT
  • Agilent J&W Select Low Sulfur Column (60 m × 0,32 mm ID)
  • Permeační zařízení: H2S wafer (45 ng/min) a COS wafer (190 ng/min) při 35 °C
  • Helium carrier gas, split režim 40:1, split flow 5–200 mL/min
  • Inertní povrch Sulfinert® v celé vzorkové cestě

Hlavní výsledky a diskuse


  • Lineární kalibrace H2S (0,17–6,60 ppmv) a COS (0,39–15,48 ppmv) s R=0,999
  • Metody detekční limity: 0,013 ppm pro H2S a 0,019 ppm pro COS
  • Stabilita systému: odchylky 3,1 % (H2S) a 2,2 % (COS) při opakovaných injekcích
  • Reálné vzorky (ethylen/ethan, propylén/propan, zemní plyn) prokázaly spolehlivé oddělení a kvantifikaci
  • Low sulfur kolona minimalizuje quenching PFPD signálu matrice

Přínosy a praktické využití metody


  • Rychlá a citlivá detekce sirných nečistot v plynných petrochemických tocích
  • Jednoduchá kalibrace a ověřování pomocí permeačních zařízení
  • Inertní vzorková cesta minimalizuje ztráty reaktivních sloučenin
  • Vhodné pro QA/QC v rafineriích, petrochemii a výrobě plastů

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření na další sirné sloučeniny a složitější matricové poměry
  • Optimalizace kolony pro větší matrice bez ztráty rozlišení
  • On-line monitorování a automatické upozornění při překročení limitů
  • Miniaturizace systému a integrace s laboratorními informačními systémy

Závěr


Navržená GC–PFPD metoda pro stanovení H2S a COS v plynech C2 a C3 poskytuje rychlé, citlivé a reprodukovatelné výsledky pod 0,1 ppmv. Metoda podporuje efektivní kontrolu kvality surovin, ochranu katalyzátorů a infrastruktury.

Reference


  • Ceresana Market Study: Polypropylene, 3rd edition, 2014
  • ASTM D-6228 Standard Test Method for Determination of Sulfur Compounds in Natural Gas and Gaseous Fuels by GC–FPD
  • OI Analytical Application Note: Fast Determination of Impurities in Propane-Propylene Streams Using PFPD, 2011

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Analysis of Impurities in Propane/Propylene Streams Using a Pulsed-Flame Photometric Detector (PFPD)
Sulfur Detection at ppb Levels in Light Hydrocarbon Streams
Analysis of Low-Level Sulfur Compounds in Natural Gas and Propylene Using a Pulsed Flame Photometric Detector
A Comparison of Sulfur Selective Detectors for Low Level Analysis in Gaseous Streams