Analysis of Sulfur Compounds in Petroleum Gases and Natural Gas

Význam tématu

Monitoring sírových sloučenin v ropných plynech a zemním plynu je klíčový pro ochranu průmyslových katalyzátorů, zajištění kvality paliv, minimalizaci emisí a ochranu zdraví.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřila na vyhodnocení Agilent J&W DB-Sulfur SCD kolony v konfiguraci inertního GC/SCD systému podle metody ASTM D5504. Cílem bylo ověřit separační schopnosti, citlivost a lineární rozsah detekce více než dvaceti sulfidických sloučenin.

Použitá metodika a instrumentace

Analýzy proběhly na plynové chromatografii Agilent 7890A vybavené detektorem Agilent 355 SCD s dual plasma hořákem. Jako nosiče byl použit helium v konstantním tlaku, vzorky se předkládaly přes split/splitless a volatiles interface. Separace byla zajištěna kolónou Agilent J&W DB-Sulfur SCD (70 m × 0,53 mm, 4,3 µm) doplněnou 1 m deagresivované kapiláry pro zlepšení rozlišení H2S a SO2.

Hlavní výsledky a diskuse

DB-Sulfur SCD kolona poskytla vynikající separaci 22 testovaných sloučenin včetně obtížně oddělitelných kombinací COS a SO2 či tiolů s podobnými strukturami. Rozlišení H2S a COS dosáhlo hodnoty přibližně 0,8 bez nutnosti kryogenního chlazení. Detektor prokázal ekvimolární odezvu v širokém rozmezí od 10 ppb do 10 ppm s koeficienty lineární regrese nad 0,997 a opakovatelnost RSD pod 2,3 procenta.

Přínosy a praktické využití metody

Navržené uspořádání umožňuje rychlou a spolehlivou kvantifikaci hlavních sírových komponent v zemním plynu a LPG, ověřování účinnosti odsíření a prevenci kontaminace analyzátoru. Nízké pronikání přináší dlouhou životnost komponent a stabilní citlivost SCD detektoru.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj směřuje k použití delších kapilár, optimalizaci počáteční teploty pece a integraci se spektrometrickou detekcí pro identifikaci neznámých sloučenin. Vznikají i inline monitorovací systémy a miniaturizované GC/SCD přístroje pro průmyslové nasazení v reálném čase.

Závěr

Konfigurace inertní plynové chromatografie s DB-Sulfur SCD kolónou a SCD detektorem představuje efektivní nástroj pro přesné sledování sírových sloučenin v plynech. Metoda nabízí vysokou selektivitu, citlivost a spolehlivost výstupních dat pro průmyslovou praxi i environmentální monitoring.

Reference

1. ASTM D5504-12 Standard Test Method for Determination of Sulfur Compounds in Natural Gas and Gaseous Fuels by Gas Chromatography and Chemiluminescence ASTM Philadelphia PA USA 2012
2. Wenmin Liu Mario Morales Detection of Sulfur Compounds in Natural Gas According to ASTM D5504 with Agilent Dual Plasma Sulfur Chemiluminescence Detector G6603A on the 7890A Gas Chromatograph Agilent Technologies Application Note 5988-9234EN 2008
3. Agilent Technologies Agilent 355 Sulfur Chemiluminescence Detector Odorants and Other Sulfur Compounds in Liquefied Petroleum and Natural Gases Technical Overview 5989-6788EN 2007
4. Agilent Technologies Trace Sulfur Gas Analyzer Application D5504 Determination of Sulfur Compounds in Natural Gas and Gaseous Fuels Technical Overview 5988-7674EN 2002