Hydrocarbons, C2 – C3, alcohols, C1 - Analysis of low ppm levels of ethylene, propylene and methanol in water

Význam tématu

Monitorování nízkých koncentrací uhlovodíků C2–C3 a metanolu ve vodě je klíčové pro prevenci úniků v chladicích systémech a kontrolu vypouštění odpadních vod v petrochemických provozech. Přesná analýza na úrovni jednotek až desítek ppm umožňuje včasnou detekci netěsností a zajišťuje environmentální i provozní bezpečnost.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace je představit spolehlivou chromatografickou metodu pro stanovení etylenu, propylenu a metanolu ve vzorcích vody v rozsahu 8–27 ppm. Metoda je navržena pro rutinní měření v rámci kontroly chladicích vod a odpadních toků v petrochemickém průmyslu.

Použitá metodika a instrumentace

Pro separaci a kvantifikaci látek byla použita plynová chromatografie s plamenoionizačním detektorem (GC-FID) a široko-průměrovou kapilární kolonou PoraPLOT Q (0,53 mm × 25 m, 20 μm). Klíčové parametry:

• Teplotní program: 35 °C (5 min) → 75 °C při 10 °C/min → 200 °C při 25 °C/min
• Nosné plyn: helium, průtok 7 mL/min
• Injektor: přímá injekce, teplota 100 °C, objem vzorku 0,3 μL
• Detektor (FID): teplota 250 °C
• Rozsah stanovení: 8–27 ppm ve vodném roztoku

Instrumentace byla dodána firmou Agilent Technologies.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala schopnost rozlišit etylen, propylen a metanol s dostatečným rozlišením a opakovatelností. Ve vzorcích připravených ve vodě byly naměřeny odpovídající koncentrace:

• Ethylen: 8,8 ppm
• Propylen: 5,4 ppm
• Metanol: 27,1 ppm

Analýza vykázala krátký čas běhu metody (<20 minut) a nízkou mez stanovitelnosti, vhodnou pro rychlé rutinní monitorování.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje:

• Pravidelné týdenní sledování úniku etylenu a propylenu v chladicích systémech.
• Denní kontrolu úrovně metanolu před vypouštěním odpadní vody.
• Rychlou odezvu v případě neplánovaných úniků a minimalizaci environmentálních rizik.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může směřovat k integraci s online odběrem vzorků a využití selektivnějších detektorů (např. MS). Miniaturizované chromatografy a automatizace přinesou vyšší provozní efektivitu a možnost dálkového monitoringu.

Závěr

Popsaná GC-FID metoda nabízí citlivé, reprodukovatelné a rychlé stanovení nízkých ppm koncentrací etylenu, propylenu a metanolu ve vodě. Díky své jednoduchosti a robustnosti je vhodná pro rutinní kontrolu v petrochemickém průmyslu.

Reference

• Agilent Technologies, Inc. Application Note A01436, 2011.