合成气中微量硫化氢、羰基硫检测方案(同位素质谱仪)

气相色谱法分析合成气中微量硫化氢、羰基硫 李景林刘文民梁立娜 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 引言 合成气是以氢气、一氧化碳为主要成分供化学合成的一种原料气。它可以由含碳物质如煤、石油、天然气以及焦炉煤气等转化得到。按合成气的不同来源、组成和用途，它们也可以称为煤气、合成氨原料气、甲醇合成气等。合成气中硫化物含量的测定，是合成气中生产氨和甲醇过程中一个重要的控制指标。硫化物含量超标可导致设备腐蚀、催化剂失活等严重后果，从而影响生产的安全稳定运行。因此，在生产过程中要及时、准确的测定硫的含量，确保装置正常运行。气体中的硫化物主要依据的检测方法为 ASTM D6228气相色谱和火焰光度检测法测定天然气和气体燃料中含硫化合物的试验方法。 本实验采用配备了惰性进样阀和FPD检测器的 ThermoScientific Trace GC Ultra 分析，分析合成气中微量的硫化氢和羰基硫。为了避免硫化氢的吸附，试验中所有连接管路和接头都采用了惰性化处理。 实验材料 仪器与试剂 Trace GC Ultra 气相色谱仪，配备了 SSL(分流/不分流进样口)和FPD检测器； 惰性六通阀购买自 valco， 惰性管线购自 Restec； 标准气体购自大连大特， H2S 5ppm， COS 10ppm 底气为N2。 色谱柱： Rt-Q-BOND 30m*0.53mm*20um 柱温：恒温60℃(5min) 进样口温度：100℃ 载气：氮气(99.999%)，恒流模式， 5ml/min 进样量：1mL，无分流 FPD条件：基座温度：240℃， FPD 温度： 150℃；Air：115ml/ min； H2：90ml/min； makeup-N2： 30ml/min 采用惰性气体进样阀进样，阀切换程序： 0.01min V1 on； 0.5min V1 off 将标准样品稀释为3个浓度，浓度等级如下表所示： 表1.标准气体浓度表 Level 1 (ppm) Level 3(ppm) H2S 0.5 1 5 COS 1 2 10 将配置好的标准气体进样，得到的标准谱图如下图所示。 .993 图1.FPD 分析 5ppm H2S，10ppm COS谱图 图4.FPD 分析气体中 COS校正曲线图 3.742 图2.FPD 分析中体中微量硫3种浓度叠加标准色谱图 标准曲线 采用购买自大连大特以氮气为底气的标准气体，配制的三种浓度的标准品，浓度如表1所示，得到标准曲线如图3所示。 图 5.FPD 分析苯实际样品色谱图 结论 图3.FPD 分析气体中 H2S 校正曲线图 实际样品测试 为了防止微量硫化物吸附，将所有连接管线更换为惰性管线后，采用配备了 FPD检测器的 Thermo Scientific Trace GCUltra， 可以精确的测定合成气中微量的 H2S 和COS， 其结果符合 ASTM D6228 对于硫化物检测的要求，节省成本，操作简单，维护成本低，提高了实验室工作效率。 采用某煤制合成氨生产过程中的合成气进样1ml 得到谱图如图5所示，检出 H2S，结果为 7.15ppm。 www.thermoScientific.com C2013 Thermo Fisher Scientific Inc. All rights reserved. ISO is a trademark of the International StandardsOrganization. All other trademarks are the property of Thermo Fisher Scientific Inc. and its subsidiaries. Thisinformation is presented as an example of the capabilities of Thermo Fisher Scientific Inc. products. It is notintended to encourage use of these products in any manners that might infringe the intellectual property rightsof others. Specifications， terms and pricing are subject to change. Not all products are available in all countries.Please consult your local sales representative for details. Thermo FisherScientific， Austin， TXUSA is ISO 9001：2008 Certified.