Analysis of Non-Sulfur Natural Gas Odorants Using the Agilent 990 Micro GC System

Význam tématu

Potřeba rychlého a spolehlivého odhalení úniků zemního plynu vyžaduje účinné odoranty. Tradiční sulfurové látky reagují s materiály potrubí, zvyšují náklady a produkují emise SO2. Nesirné esterové odoranty methylacrylát a ethylacrylát splňují normu DIN EN ISO 13734 a detekují se v koncentracích kolem 2 ppm průměrným čichem, což motivuje k vývoji citlivých analytických metod jejich stanovení.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo ověřit schopnost Agilent 990 Micro GC s kanálem CP-TCEP MES rychle a spolehlivě detekovat a kvantifikovat methylacrylát a ethylacrylát v nízkých ppm úrovních. Studie zahrnovala analýzu dvou definovaných plynů (s methylacrylátem, ethylacrylátem a alifatickými uhlovodíky) a reálného vzorku zemního plynu s přídavkem těchto esterů.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu byly použity následující podmínky a vybavení

• Agilent 990 Micro GC system
• Kolona CP-TCEP MES, délka 15 m, teplota 60 °C
• Nosný plyn helium, tlak 200 kPa
• Injektor při 80 °C, doba vstřiku 40 ms a 150 ms

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza prokázala

• Retention time methylacrylátu 1,74 min a ethylacrylátu 2,10 min
• Reprodukovatelnost RT RSD < 0,1 % a plochy signálu RSD < 5,1 %
• Limit detekce 1,1 ppm pro methylacrylát a 1,5 ppm pro ethylacrylát
• Prodloužení doby vstřiku z 40 ms na 150 ms zvýšilo výšku píku cca 3× bez významného nárůstu šumu
• Ve vzorku reálného zemního plynu detekce 3,5 ppm methylacrylátu a 4,3 ppm ethylacrylátu

Přínosy a praktické využití metody

Díky krátkým retenčním časům, nízkým limitům detekce a vynikající opakovatelnosti je metoda vhodná pro rutinní QA/QC monitoring odorace zemního plynu v průmyslových a distribučních laboratořích a přispívá ke zvýšení bezpečnosti dodávek.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se nasazení systému Agilent 990 Micro GC v terénních podmínkách, rozšíření palety stanovitelných nesirných odorantů, vývoj nových selektivních kolon a integrace s automatizovanými monitorovacími sítěmi a digitální analýzou dat.

Závěr

Agilent 990 Micro GC s kanálem CP-TCEP MES umožňuje rychlé, přesné a citlivé stanovení methylacrylátu a ethylacrylátu v zemním plynu. Dosahované LOD kolem 1–1,5 ppm a vynikající reprodukovatelnost potvrzují vhodnost metody pro praktické i výzkumné aplikace.

Reference

1. Schmeer F., Reimert R., Kaesler H., Henke F., Mansfeld G. Development of a Sulphur-Free Odorant. 22nd World Gas Conference, Tokyo 2003.
2. Zhang J. Analysis of Tetrahydrothiophene (THT) in Natural Gas Using the Agilent 990 Micro GC; Application Note, Agilent Technologies, publ. 5994-1042EN, 2019.