Analysis of Impurities in Propane/Propylene Streams Using a Pulsed-Flame Photometric Detector (PFPD)
Aplikace | | OI AnalyticalInstrumentace
Analýza stopových množství síry v propan/propylene (C3) a ethylen/ethan (C2) surovinách je klíčová pro ochranu průmyslových zařízení, optimální činnost katalyzátorů a dosažení vysoké čistoty konečných produktů. I velmi nízké koncentrace H2S a COS mohou způsobit korozi potrubí, snížení výtěžnosti i poškození katalytických ložisek, což vede k ekonomickým ztrátám ve velkých petrochemických provozech.
Cílem předložené metody je nabídnout rychlou, citlivou a reprodukovatelnou techniku pro stanovení H2S, COS a dalších volatilních sírových sloučenin v plynné fázi na úrovni lepší než 0,1 ppmv. Protokol kombinuje automatizovanou smyčkovou injekci, separaci kapalinovou chromatografií (GC) a pulzní plamenovou fotometrickou detekci (PFPD).
Pro aplikaci byl využit systém OI Analytical S-PRO Select GC vybaven detektorem 5383 PFPD a kolonou Agilent J&W Select Low Sulfur (60 m × 0,32 mm). Klíčové prvky instrumentace:
Kalibrace tří sloučenin (H2S, COS, MeSH) prokázala lineárnost s R2 ≥ 0,999 v rozsahu 0,032–2,083 ppmv. Opakovatelnost byla ověřena 110 opakovanými injekcemi po dobu dvou týdnů; relativní standardní odchylky činily 4,3–10,96 % a potvrdily stabilitu systému. Separace sírových sloučenin v C3 matrici byla velmi dobrá. U C2 matric bylo možné H2S oddělit mezi ethylenem a ethanem, což vyžaduje optimalizaci splitových poměrů a sledování koelučních efektů. Pro názornou ilustraci byly prezentovány chromatogramy standardních vysokých a nízkých koncentrací a různé matrice (C2/C3, přírodní plyn, metan).
Metoda nabízí:
Přístrojové a programové vylepšení by mohla dále zvýšit automatizaci a snížit limity detekce. Rozšíření aplikace na těkavé sírové sloučeniny vyššího řádu a integrace s pokročilou datovou analýzou (strojové učení, chemometrie) nabídne komplexnější monitoring kvality plynů v reálném čase.
Systém OI Analytical S-PRO GC s PFPD a kolona Agilent Select Low Sulfur poskytuje robustní, rychlou a univerzální metodu pro stopovou analýzu síry v širokém spektru plynů. Metoda vyžaduje minimální úpravy mezi matricemi a umožňuje spolehlivé sledování H2S, COS i dalších sírových sloučenin za průmyslových podmínek.
GC
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceAgilent Technologies, OI Analytical
Souhrn
Význam tématu
Analýza stopových množství síry v propan/propylene (C3) a ethylen/ethan (C2) surovinách je klíčová pro ochranu průmyslových zařízení, optimální činnost katalyzátorů a dosažení vysoké čistoty konečných produktů. I velmi nízké koncentrace H2S a COS mohou způsobit korozi potrubí, snížení výtěžnosti i poškození katalytických ložisek, což vede k ekonomickým ztrátám ve velkých petrochemických provozech.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem předložené metody je nabídnout rychlou, citlivou a reprodukovatelnou techniku pro stanovení H2S, COS a dalších volatilních sírových sloučenin v plynné fázi na úrovni lepší než 0,1 ppmv. Protokol kombinuje automatizovanou smyčkovou injekci, separaci kapalinovou chromatografií (GC) a pulzní plamenovou fotometrickou detekci (PFPD).
Použitá metodika a instrumentace
Pro aplikaci byl využit systém OI Analytical S-PRO Select GC vybaven detektorem 5383 PFPD a kolonou Agilent J&W Select Low Sulfur (60 m × 0,32 mm). Klíčové prvky instrumentace:
- Permeation oven 35 °C s waferovými permeačními zařízeními pro H2S, COS a MeSH.
- Automatizovaný vzorkovací systém se 4-portovým a 6-portovým ventilem, Sulfinert® povrchované smyčky a vedení.
- Oven program: izotermie 40 °C (10 min), gradient 30 °C/min na 180 °C, doba analýzy 15,2 min.
- Carrier gas: helium 1,2 mL/min, splitový poměr 10:1 až 100:1.
- PFPD v lineárním režimu pro síru se čtvercovou funkcí, časování bran pro současnou detekci uhlovodíků a síry.
Hlavní výsledky a diskuse
Kalibrace tří sloučenin (H2S, COS, MeSH) prokázala lineárnost s R2 ≥ 0,999 v rozsahu 0,032–2,083 ppmv. Opakovatelnost byla ověřena 110 opakovanými injekcemi po dobu dvou týdnů; relativní standardní odchylky činily 4,3–10,96 % a potvrdily stabilitu systému. Separace sírových sloučenin v C3 matrici byla velmi dobrá. U C2 matric bylo možné H2S oddělit mezi ethylenem a ethanem, což vyžaduje optimalizaci splitových poměrů a sledování koelučních efektů. Pro názornou ilustraci byly prezentovány chromatogramy standardních vysokých a nízkých koncentrací a různé matrice (C2/C3, přírodní plyn, metan).
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí:
- Rychlý analytický běh pod 16 min s minimálními úpravami mezi matricemi.
- Vysokou citlivost a stabilitu detekce síry v různých plynných matricích.
- Možnost přímé analýzy bez nutnosti složitých předúprav.
Budoucí trendy a možnosti využití
Přístrojové a programové vylepšení by mohla dále zvýšit automatizaci a snížit limity detekce. Rozšíření aplikace na těkavé sírové sloučeniny vyššího řádu a integrace s pokročilou datovou analýzou (strojové učení, chemometrie) nabídne komplexnější monitoring kvality plynů v reálném čase.
Závěr
Systém OI Analytical S-PRO GC s PFPD a kolona Agilent Select Low Sulfur poskytuje robustní, rychlou a univerzální metodu pro stopovou analýzu síry v širokém spektru plynů. Metoda vyžaduje minimální úpravy mezi matricemi a umožňuje spolehlivé sledování H2S, COS i dalších sírových sloučenin za průmyslových podmínek.
Reference
- Market Study: Polypropylene (3rd Edition), Ceresana December 2014.
- ASTM Standard D6228-10, Standard Test Method for Determination of Sulfur Compounds in Natural Gas and Gaseous Fuels by Gas Chromatography and Flame Photometric Detection, ASTM International, West Conshohoken, PA.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of Impurities in Ethylene/Ethane and Propylene/Propane Streams Using a Pulsed Flame Photometric Detector (PFPD)
|OI Analytical|Aplikace
Analysis of Impurities in Ethylene/Ethane and Propylene/Propane Streams Using a Pulsed Flame Photometric Detector (PFPD) Introduction Some of the key processes in the petrochemical industry are conversions of high-grade ethylene (C2) and propane/propylene (C3) feedstocks into end products (polyethylene, polypropylene)…
Klíčová slova
pfpd, pfpdchannel, channelsulfur, sulfurethane, ethanepropane, propanephotometric, photometricpropylene, propylenepulsed, pulsedethylene, ethyleneflame, flamestreams, streamscarbon, carbonimpurities, impuritiesppmv, ppmvpermeation
Sulfur Detection at ppb Levels in Light Hydrocarbon Streams
2010|Agilent Technologies|Prezentace
Sulfur Detection at ppb Levels in Light Hydrocarbon Streams Based on a New Super Permeable PLOT Column Agilent Select Low Sulfur Johan Kuipers Channel Training Specialist Oct 12th, 2010 1 October 18, 2010 Sulfur compounds in refinery streams Boiling point…
Klíčová slova
sulfur, sulfurpfpd, pfpdcos, cossulfurs, sulfurspropylene, propyleneselect, selectmercaptan, mercaptanlow, lowpropane, propaneconfidentiality, confidentialitymethyl, methyldetection, detectionvarian, varianrefinery, refineryresponse
Analysis of Low-Level Sulfur Compounds in Natural Gas and Propylene Using a Pulsed Flame Photometric Detector 
2011|Agilent Technologies|Aplikace
Analysis of Low-Level Sulfur Compounds in Natural Gas and Propylene Using a Pulsed Flame Photometric Detector Application Note Hydrocarbon Processing Authors Abstract Chunxiao Wang Sulfur compounds in natural gas and propylene are analyzed based on an Agilent Technologies (Shanghai) Co…
Klíčová slova
sulfur, sulfursulfide, sulfidepfpd, pfpdcompounds, compoundscarbonyl, carbonylnatural, naturalpropylene, propyleneppm, ppmbalance, balanceconcentration, concentrationlow, lowquenching, quenchingoven, ovenchemiluminescence, chemiluminescencegas
A Comparison of Sulfur Selective Detectors for Low Level Analysis in Gaseous Streams
2001|Agilent Technologies|Aplikace
A Comparison of Sulfur Selective Detectors for Low Level Analysis in Gaseous Streams Application Gas Chromatography Authors Roger L. Firor Agilent Technologies, Inc. 2850 Centerville Road Wilmington, DE 19808-1610 USA Bruce D. Quimby Agilent Technologies, Inc. 2850 Centerville Road Wilmington,…
Klíčová slova
sulfur, sulfurpge, pgepgp, pgpyes, yesselective, selectivedetector, detectordetectors, detectorsaed, aedmercaptan, mercaptancos, coslow, lowhydrocarbon, hydrocarbonfpd, fpdblending, blendingstreams