GC-SCD Analysis of Fuels and Petrochemicals
Příručky | 2021 | ShimadzuInstrumentace
Analýza sirných sloučenin na úrovni ppb je klíčová v energetice a petrochemii, protože přítomnost síry v palivech a ropných produktech negativně ovlivňuje účinnost katalyzátorů, životnost zařízení a splnění přísných emisních norem. GC-SCD (plynová chromatografie se sírově chemiluminiscenční detekcí) nabízí výjimečnou selektivitu a citlivost pro stanovení identifikace i kvantifikace různých forem síry v různých matricích.
Cílem shrnutých aplikací je demonstrovat schopnosti systému Shimadzu Nexis GC-2030 ve spojení s detektorem SCD-2030 při:
Ve všech případech se využilo:
Očekává se další rozšíření GC-SCD pro on-line monitorování rafinérských procesů a emisí, integrace s ostatními selektivními detektory (NCD, FPD, MS), využití pokročilých pasivovaných systémů pro ultra stopové úrovně (sub-ppb) a kombinace s multidimenzionální GC×GC pro detailní profilaci sirných kompleksů.
Shimadzu Nexis GC-2030 v kombinaci s SCD-2030 dosahuje excelentní citlivosti, selektivity, reproducibility a ekvimolární odezvy pro analýzu sirných sloučenin v různých aplikacích: lehké paliva, diesel, zemní plyn, benzén, izolační oleje. Metoda je plně v souladu s normami ASTM D5623, D5504, D7011, IEC 62697-1 a usnadňuje spolehlivou a ekonomickou kontrolu kvality a environmentální compliance.
GC
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Analýza sirných sloučenin na úrovni ppb je klíčová v energetice a petrochemii, protože přítomnost síry v palivech a ropných produktech negativně ovlivňuje účinnost katalyzátorů, životnost zařízení a splnění přísných emisních norem. GC-SCD (plynová chromatografie se sírově chemiluminiscenční detekcí) nabízí výjimečnou selektivitu a citlivost pro stanovení identifikace i kvantifikace různých forem síry v různých matricích.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem shrnutých aplikací je demonstrovat schopnosti systému Shimadzu Nexis GC-2030 ve spojení s detektorem SCD-2030 při:
- měření 19 referenčních sirných sloučenin dle ASTM D5623 v lehkých uhlovodíkových kapalinách,
- stanovení jednotlivých složek a celkového obsahu síry v naftě,
- analýze sirných sloučenin v zemním plynu dle ASTM D5504,
- detekci stop thiophenu v benzenu dle ASTM D7011 s plynulou náhradou nosného plynu (He i N2),
- měření dibenzyldisulfidu a celkového obsahu síry v transformačním izolačním oleji dle IEC 62697-1,
- ověření ekvimolární citlivosti na řadě sloučenin s 1–3 S atomy.
Použitá metodika a instrumentace
Ve všech případech se využilo:
- hliadkový GC Nexis GC-2030 s automatickým vzorkovačem AOC-20i Plus,
- sírově chemiluminiscenční detektor SCD-2030 s horizontální červenýmoxovým článkem,
- vyplyňovací systémy SPL-2030 nebo SPI injektory s pasivovanými (Sulfinert) povrchy,
- kolony: SH-Rxi-1MS, SH-Rtx-1, SH-Rtx-WAX, SH-Stabilwax, SH-Rtx-5, dále pasivované křemenné kapiláry pro analýzu celkové síry.
- nosné plyny: helia nebo alternativně dusík, pro konstantní průtok 2–6 mL/min, tlak 10 kPa,
- detekční plyny: H2, N2, O2, O3 v průtocích 10–100 mL/min dle optimalizace.
Hlavní výsledky a diskuse
- ASTM D5623: Rozlišení 19 sirných sloučenin (0,1–100 ppm) s opakovatelnou linearitou (R2 ≥ 0,9999) a dlouhodobou stabilitou RSD < 4 %.
- Nafta (hodnocení Total Sulfur): Vzorky s 1–200 mg/L S vykázaly banku ekvimolární odpovědi pro různé třídy sirných látek; bez negativního vlivu matrice.
- Zemní plyn (ASTM D5504): Detekce 14 složek na úrovni 50–1000 ppb, S/N > 5 pro nejnižší úrovně, opakovatelnost RSD < 1,1 %.
- Thiophen v benzenu (ASTM D7011): Citlivost S/N = 5,3 při 10 ppb, kvantitativní LOQ ≈ 18 ppb, linearita R2 > 0,9999. Použití N2 místo He jako nosného plynu je možné bez ztráty citlivosti.
- Dibenzyl disulfid v izolačním oleji (IEC 62697-1): Stanovení DBDS od 0,1 do 100 mg/kg, recovery 80–110 %; stanovení celkové síry i bez kolony.
- Ekvimolární citlivost (G330): Měřeno u 14 sloučenin s 1–3 S atomy; SCD-2030 vykázal lineární nárůst citlivosti (RMS ≈ počet S atomů, korelace ≈ 1,03), zatímco FPD nevykázal stabilní ekvimolární odezvu.
Přínosy a praktické využití metody
- Možnost citlivé analýzy široké škály sirných sloučenin v komplexních matricích s minimálním vlivem rušení.
- Jednoduché kvantifikace neznámých sirných látek či celkového obsahu síry díky ekvimolární citlivosti.
- Úspora provozních nákladů využitím dusíku jako nosného plynu bez kompromisů v citlivosti.
- Automatizované řízení, krátká doba přípravy (vypalování, kalibrace) a dlouhodobá stabilita analýz.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozšíření GC-SCD pro on-line monitorování rafinérských procesů a emisí, integrace s ostatními selektivními detektory (NCD, FPD, MS), využití pokročilých pasivovaných systémů pro ultra stopové úrovně (sub-ppb) a kombinace s multidimenzionální GC×GC pro detailní profilaci sirných kompleksů.
Závěr
Shimadzu Nexis GC-2030 v kombinaci s SCD-2030 dosahuje excelentní citlivosti, selektivity, reproducibility a ekvimolární odezvy pro analýzu sirných sloučenin v různých aplikacích: lehké paliva, diesel, zemní plyn, benzén, izolační oleje. Metoda je plně v souladu s normami ASTM D5623, D5504, D7011, IEC 62697-1 a usnadňuje spolehlivou a ekonomickou kontrolu kvality a environmentální compliance.
Reference
- Application News No. G305, G306, G307, G334, G330 (Shimadzu), 2019–2021
- ASTM D5623-15, D5504-15, D7011-15
- IEC 62697-1
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of Dibenzyl Disulfide and Total Sulfur in Insulating Oil Using SCD
2020|Shimadzu|Aplikace
Application News No. G334 Gas Chromatography Analysis of Dibenzyl Disulfide and Total Sulfur in Insulating Oil Using SCD In an oil-filled transformer, sulfur-containing compounds in insulating oil are known to cause sulfide corrosion of the transformer. Specifically, dibenzyl disulfide (DBDS),…
Klíčová slova
dbds, dbdsinsulating, insulatingsulfur, sulfuroil, oilscd, scddpds, dpdsmgs, mgsgas, gassplit, splitspl, splinjection, injectionratio, ratiototal, totalcarrier, carriercurve
Comparison of Sensitivity for Sulfur Compound Species by Nexis™ SCD-2030: Equimolar Sensitivity Measurement
2020|Shimadzu|Technické články
Application News No. Gas Chromatography Comparison of Sensitivity for Sulfur Compound Species by Nexis™ SCD-2030: Equimolar Sensitivity Measurement G330 Sulfur Compounds: Mixed Standards The Sulfur Chemiluminescence Detector (SCD) has the characteristic of linear response in proportion to the number…
Klíčová slova
equimolar, equimolarsulfide, sulfidefpd, fpdrms, rmssensitivity, sensitivityscd, scdmolar, molarcharacteristic, characteristicatoms, atomsdips, dipsdiisopropyl, diisopropylallyl, allylnumber, numbersulfur, sulfurdisulfide
Shimadzu Nexis SCD-2030 - Sulfur Chemiluminescence Detection Gas Chromatograph System
2019|Shimadzu|Brožury a specifikace
C184-E048 Sulfur Chemiluminescence Detection Gas Chromatograph System Nexis SCD-2030 The Next Industry Standard SCD The Nexis™ SCD-2030 is a next-generation sulfur chemiluminescence detection system. It has been developed to fulfill the unmet needs of laboratories the world over. The dramatically…
Klíčová slova
sulfide, sulfidesulfur, sulfurdisulfide, disulfidepyro, pyroredox, redoxmercaptan, mercaptandiethyl, diethylarea, areastartup, startupthiophene, thiophenechemiluminescence, chemiluminescencescd, scdtube, tubemethyl, methylbutanethiol
Overcoming Challenges of Sulfur Analysis in Natural Gas and Gaseous Fuels
2019|Shimadzu|Aplikace
WHITEPAPER Analytical and Measuring Instruments Overcoming Challenges of Sulfur Analysis in Natural Gas and Gaseous Fuels Andrew Fornadel, Ph.D., Marketing Manager, Energy & Petrochem ■ Introduction Identification and quantification of sulfur in natural gas is a critical factor in assessing…
Klíčová slova
sulfide, sulfidesulfur, sulfurscd, scdbutanethiol, butanethiolnatural, naturalmercaptan, mercaptanspeciation, speciationgaseous, gaseousdisulfide, disulfidegas, gasdimethyl, dimethylethyl, ethylerroneous, erroneousnitrogen, nitrogenbalance