引言:合成氣是以氫氣、一氧化碳為主要成分供化學合成的一 種原料氣。它可以由含碳物質如煤、石油、天然氣以及 焦爐煤氣等轉化得到。按合成氣的不同來源、組成和用 途,它們也可以稱為煤氣、合成氨原料氣、甲醇合成氣等。 合成氣中硫化物含量的測定,是合成氣中生產氨和甲醇 過程中一個重要的控制指標。硫化物含量超標可導致設 備腐蝕、催化劑失活等嚴重后果,從而影響生產的安全 穩(wěn)定運行。因此,在生產過程中要及時、準確的測定硫 的含量,確保裝置正常運行。氣體中的硫化物主要依據(jù) 的檢測方法為 ASTM D6228 氣相色譜和火焰光度檢測法測 定天然氣和氣體燃料中含硫化合物的試驗方法。 本實驗采用配備了惰性進樣閥和 FPD 檢測器的 Thermo Scientific Trace GC Ultra 分析,分析合成氣中微量的硫化氫 和羰基硫。為了避免硫化氫的吸附,試驗中所有連接管 路和接頭都采用了惰性化處理。
實驗材料:儀器與試劑 Trace GC Ultra氣相色譜儀, 配備了SSL (分流/不分流進樣口) 和 FPD 檢測器; 惰性六通閥購買自 valco,惰性管線購自 Restec; 標準氣體購自大連大特,H2S 5ppm,COS 10ppm 底氣為 N2。 色譜條件 色譜柱:Rt-Q-BOND 30m*0.53mm*20um 柱溫:恒溫 60℃ (5 min)進樣口溫度:100℃ 載氣:氮氣 (99.999%),恒流模式,5ml/min 進樣量:1mL,無分流 FPD 條件:基座溫度:240℃,F(xiàn)PD 溫度:150℃;Air:115ml/ min; H2:90ml/min; makeup-N2: 30ml/min 采用惰性氣體進樣閥進樣,閥切換程序: 0.01min V1 on;0.5min V1 off
分析結果與譜圖 標準樣品分析結果 將標準樣品稀釋為 3 個濃度,濃度等級如下表所示:
標準曲線 采用購買自大連大特以氮氣為底氣的標準氣體,配制的 三種濃度的標準品,濃度如表 1 所示,得到標準曲線如圖 3 所示。
實際樣品測試 采用某煤制合成氨生產過程中的合成氣進樣 1ml 得到譜圖 如圖 5 所示,檢出 H2S,結果為 7.15ppm。
結論
為了防止微量硫化物吸附,將所有連接管線更換為惰性 管線后,采用配備了 FPD 檢測器的 Thermo Scientific Trace GC Ultra,可以的測定合成氣中微量的 H2S 和 COS,其結 果符合 ASTM D6228 對于硫化物檢測的要求,節(jié)省成本, 操作簡單,維護成本低,提高了實驗室工作效率
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