液化石油气中硫化物检测方案(气相色谱仪)

Techcomp天美Application Techcomp天美010-64060202w www.techcomp.cn 液化石油气中硫化物分析 0 前言 液化石油气(LPG)中微量硫化物(如H2S， COS， 硫醇等)的测定一直是实验室分析的一大难点。首先，由于不锈钢管对H2S等含硫化合物的吸附作用，在此类分析中气相色谱管路必须经惰性化处理；此外，硫化物分析所采用的色谱柱必须能够完全分离目标物质；而且，液化石油气中含有的大量烃类物质会造成 PFPD检测器的猝灭。 为了解决LPG 中硫化物分析所遇到的问题 ， SCION 推出双 PFPD 配置方案。该配置为双通道，配有2个PFPD检测器和2个气体进样阀，气体进样阀前端与迷你汽化器连接，起到减压汽化功能，可以简化样品前处理。同时，为减少硫化物在管路上的吸附，所有管路均采用了惰性化处理。 双通道可实现同步运行采集数据，如分析丙烷中硫化物时，可以在 CP-Sil 5CB 色谱柱上分析H2S的同时，在 PoraBOND Q色谱柱上分析 COS ，而硫醇在两个通道上均可分析。但如果分析丁烷中的硫醇，因为在 CP-Sil 5CB 上甲硫醇与丁烷为合峰，只能在 PoraBOND Q通道分析。。 1. 仪器与方法 1.1仪器设备 图1双通道配置流程图 主机 ： SCION 456-GC 进样口：惰性六通阀 软件： Compass CDS 色谱柱(前通道)1： CP-Sil 5CB， 30mx0.32mmx5um CP8688 色谱柱(中间通道)2 ： CP-PoraBOND Q， 25mx0.32mm CP7351 1.2分析方法 进样口温度： 前进样口：220℃，分流比1：30； 中进样口：220℃，分流比1：20 柱温箱： 35℃(1)→12℃/min→250℃ (1.25min) 载气类型及流速： He，2mL/min 阀箱温度：100℃ 表1PFDP条件设置 Temperature 200℃ Air 1 17 mL/min H2 13 mL/min Air 2 10 mL/min Trigger level 200 mV Tube voltage 510 V Sampling delay 4 ms Sample width 10 ms 2. 结果与讨论 图2丙烷中硫化物分析(前通道) 1.H2S 2.COS 3.甲硫醇4.乙硫醇5.异丙基硫醇6.叔丁基硫醇7.丙基硫醇8.四氢噻吩 图3丙烷中硫化物分析(中间通道) 图2和图3为丙烷中硫化物分析的色谱图，图2前通道的分析可见 CP-Sil 5CB 无法分离丙烷和 COS，二者为合峰， 而 H2S和甲硫醇分离效果较好。中间通道的 CP-PoraBOND Q色谱柱能够完全分离丙烷和 COS， 同时也可以分离甲硫醇等。 图4丁烷中硫化物分析(前通道) 1.H2S 2.COS 3.甲硫醇4.乙硫醇5.异丙基硫醇6.叔丁基硫醇7.丙基硫醇8.四氢噻吩 图5丁烷中硫化物分析(中间通道) 图4和图5为丁烷中硫化物分析色谱图，CP-Sil5 CB 通道中丁烷与甲硫醇为合峰，且大量的丁烷造成 PFPD出现猝灭现象，导致无法分析甲硫醇。这种情况下，甲下醇可以在 CP-PoraBONDQ通道进行分析。H2S 和 COS 在 CP-Sil5 CB 得到较好的分离，其他硫醇都可在两个通道上分析。 图6校正谱图(前通道) 图7校正谱图(中间通道) 图6和图7为校正标气的分析色谱图，校正标气的背景气体为N2， 不会造成合峰及 PFPD猝灭现象，所以上述几种硫化物可在任意通道进行分析。 表2数据重复性(前通道) Run HS CO5 MeSH EtSH i-PropSH n-PropSH 123456789101112131415 1215606.3 1254247.21239701.41274377.51243905.31285375.91228259.21291765.51275769.51278718.31273792.21236413.71235316.21225871.1 1237258.7 918906.1 935745.6 943248.3948168.4924323.5937870.1964881939708.79641397979071.4970358.1949311.9919577.2 908744 9266897 327885.5 328676.4 332392.1 3350025 339181.4338153335008.9335746.5341015J3418229335826.6 3305195 329218.5 3223532 3204722 294361.1 298573.8 300741.5296092.8299545.4299489.2298247.32998833029647299994.6305985.7297651.22910207 2924669 289775.8 404067.8 425777.5419172.7425079.8426836.1433642.5424477.3413520.74378424430573.7432967.4434679.3423661.2415694.5 416483 633667.2 628583.6 646792.3 617067.9 618301.7 648997.8 623803.7625519.5651128.1 641596.1 638664.9 655548.5 632948 661764.1 662962.1 N AverageStd Dcv Rsd 9o 15 1253071.924620 1.96 15 942049.620763 2.20 15 33288506360 1.91 15 297786.24406 1.48 15 424298.49218 2.17 15 639156.4150622.36 表3数据重复性(中间通道) Run H5 COS MeSH EtSH i-PropSH n-PropSH 1234567891011121314 15 545461.5538183.8 532202.8544055.3548043.4542476.3552342.1538958.8541759.1518533.6538677.4525474.5525826.5 521070.8 518329.3 6878049677330.1 693216.6703603.8702749.4695695713600.7702749.5697076.7699978.8684485702033 70863B.9 711786.3 702761.6 827494.9824772 846290.1839708.8843958.2847345.9856817.4844759.3850349.6844821.8829601.1840279.8834847.8 830655.5 833949 1594183.6 1583902.8 1612155.3 1596014.715889101601312.81665891.41629821.616332181617187.61574631.61613473.7 1573162.2 1615305.1 1605378.4 1424798.9 1439569.1 1463528.61466332.11433280.31494174.81532624.5146174731489507.51494334.31430748.31498360.8 1491257.2 1457386.4 1446364.9 1628308.11642324.8 1634376.8 1658114.8 1641331.91672709.21706859.5166707916783101665749.216519757 1691345.9 1648297.2 1634290.4 1633788.8 N AverageStd DevRsd% 15 535426.311104 2.10 15 942049.69988 1.4 15 839710.19223 1.1 15 297786.224335 1.5 15 1468267330926 2.1 15 1656990.823141 1.4 oa 图8数据重复性图(前通道) 图9数据重复性图(中间通道) 3. 结论 双通道配置方案在硫化物分析中体现出较大的优势，迷你汽化器可以可 LPG样品直接导入到气相色谱进样阀中，无需样品前处理。全惰性化管路减少了硫化物在管线上的吸附作用，双通道双柱分析最大限度地增强了对样品的分离能力，确保能够实现对H2S、COS、甲硫醇等8种硫化物的分离分析。良好的数据重复性表明该方案完全适用于 LPG样品中低浓度硫化物的分析。 液化石油气（LPG）中微量硫化物（如H2S，COS，硫醇等）的测定一直是实验室分析的一大难点。首先，由于不锈钢管对H2S等含硫化合物的吸附作用，在此类分析中气相色谱管路必须经惰性化处理；此外，硫化物分析所采用的色谱柱必须能够完全分离目标物质；而且，液化石油气中含有的大量烃类物质会造成PFPD检测器的猝灭。