Hydrocarbons, C1 – C2 - Impurity determination in ethylene

Význam tématu

Analýza stopových uhlovodíků C1–C2 v ethylenu je klíčová pro kontrolu kvality v petrochemickém průmyslu a při výrobě polymerů. Přesné stanovení nečistot zabraňuje nežádoucím reakcím, zvyšuje efektivitu procesů a udržuje požadovanou čistotu produktu.

Cíle a přehled studie

• Cílem bylo vyvinout rychlou a spolehlivou metodu pro rozlišení a kvantifikaci nečistot metanu, ethanu, propanu, propylenů a acetylénu v ethylenu.
• Metoda využívá kapilární plynovou chromatografii s PLOT kolonou CP-Al2O3/Na2SO4 pro úplnou separaci během 8 minut.

Použitá metodika a instrumentace

• Technika: kapilární plynová chromatografie (GC-capillary).
• Kolona: Agilent CP-Al2O3/Na2SO4, průměr 0,53 mm × délka 50 m, tloušťka filmu 10 µm.
• Program teploty: 60 °C po dobu 3 min, poté vzestup na 150 °C při 10 °C/min.
• Přenašeč plynu: helium při tlaku 100 kPa.
• Injektor: splitter 1:100 při 200 °C, objem vzorku 1 mL.
• Detektor: plamenoionizační detektor (FID) při 300 °C.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila plnou separaci a identifikaci šesti komponent (methan, ethan, ethylen, propan, propylen, acetylén) během 8 minut. Linearita a přesnost stanovení nečistot v koncentracích od 20 do 800 ppm pro jednotlivé složky potvrzuje vhodnost metody pro rutinní analýzu.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlost analýzy významně zkracuje dobu odezvy QC laboratoří.
• Vysoká rozlišovací schopnost a opakovatelnost výsledků.
• Vhodné pro R&D i průmyslové QA/QC kontrolní procesy v petrochemii.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metodiky o stanovení dalších těkavých nečistot v plynné matrici.
• Integrace s online monitoringem pro kontinuální kontrolu kvality.
• Vývoj ostrých plochých PLOT kolon pro zkrácení doby analýzy.

Závěr

Vyvinutá GC metoda s PLOT kolonou Al2O3/Na2SO4 poskytuje rychlou, přesnou a reprodukovatelnou separaci C1–C2 nečistot v ethylenu, což uspokojuje nároky moderního průmyslového i výzkumného prostředí.

Reference

• Agilent Technologies, Inc., Application Note A00579, 31. října 2011
• Dow Chemical Canada, Western Canada Division, R&D Lab, Jim Luong & Steve Craik