一種同時(shí)檢測(cè)氫氣中烴類雜質(zhì)和氮?dú)怆s質(zhì)含量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油化工產(chǎn)品檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種同時(shí)檢測(cè)氫氣中烴類雜質(zhì)和氮?dú)怆s質(zhì)含量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氫氣是主要的工業(yè)原料，也是最重要的工業(yè)氣體和特種氣體，在石油化工、電子工業(yè)、冶金工業(yè)、食品加工、航空航天等方面有著廣泛的應(yīng)用。一些煉油廠通過變壓吸附原理制備工業(yè)用氫氣，由于其原料中含有以甲烷為主的烴類物質(zhì)和氮?dú)?，如果制備氫氣過程中雜質(zhì)分離不徹底，很可能導(dǎo)致所制備的氫氣中含有甲烷等烴類雜質(zhì)和大量氮?dú)猓苯佑绊憵錃獾募兌取Ｄ壳?，工業(yè)氫氣純度測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)都只是對(duì)氫氣產(chǎn)品中氧氣、氮?dú)獾任镔|(zhì)的單獨(dú)測(cè)定，對(duì)烴類雜質(zhì)的測(cè)定也只有甲烷單一組分的測(cè)定，并沒有氫氣制備過程中其他烴類雜質(zhì)(乙烷、乙烯、丙烷、環(huán)丙烷、丙烯、正丁烷、異丁烷、反-2-丁烯、丁烯-1、異丁烯、順丁烯、異戊烷、正戊烷、1.3-丁二烯等)測(cè)定的方法，更沒有氫氣中烴類雜質(zhì)與氮?dú)怆s質(zhì)同時(shí)測(cè)定的方法，這對(duì)氫氣制備過程中的監(jiān)測(cè)帶來很多不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是就是針對(duì)上述存在的問題提供一種同時(shí)測(cè)定氫氣中烴類物質(zhì)和氮?dú)夂康姆椒?，以?zhǔn)確快速的定量氫氣中的烴類物質(zhì)和氮?dú)怆s質(zhì)含量。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:使用氣相色譜法分析氫氣中烴類雜質(zhì)和氮?dú)怆s質(zhì)含量，其特征是:所述氣相色譜儀應(yīng)同時(shí)配有一個(gè)氫火焰離子化檢測(cè)器和一個(gè)熱導(dǎo)檢測(cè)器，色譜柱采用兩個(gè)填充色譜柱和一個(gè)毛細(xì)管色譜柱；載氣為高純氫氣和高純氮?dú)狻?br>[0005]所述色譜操作條件:進(jìn)樣口溫度100°C?200°C;柱溫35°C?190°C，采用程序升溫模式，初始溫度:35~40°C，保持2~5min，然后以4~7°C /min的速率升至100°C，再以6~12°C /min的速率升至190°C，保持20min ;檢測(cè)器溫度均為200°C?300°C，分流比10:1?30:1。
[0006]優(yōu)選的色譜操作條件:進(jìn)樣口溫度100°C，柱溫40°C?190°C，采用程序升溫模式，熱導(dǎo)檢測(cè)器溫度均為200°C，氫火焰離子化檢測(cè)器溫度為300°C，分流比為20:1。
[0007]填充色譜柱為多孔聚合物氣相填充柱和分子篩填充柱。
[0008]填充色譜柱為不銹鋼色譜柱。
[0009]填充色譜柱分別是Porapack Q色譜柱和5A分子篩色譜柱，其中5A分子篩色譜柱也可以換成13X分子篩色譜柱。
[0010]毛細(xì)管色譜柱為用硫酸鈉脫活的氧化鋁色譜柱。
[0011]Porapack Q色譜柱柱長(zhǎng)1.5m~2m,內(nèi)徑3~4mm,固定相為45~100目。
[0012]5A分子篩色譜柱柱長(zhǎng)1.5m~3m,內(nèi)徑3~4mm,固定相為45~100目。
[0013]毛細(xì)管色譜柱是HP-PLOT A1203/S。
[0014]毛細(xì)管色譜柱的柱長(zhǎng)為25m~50m，固定相液膜厚度為5Μπ卜15Mm，內(nèi)徑為0.25 mm?0.53mm0
[0015]優(yōu)選的Porapack Q色譜柱柱長(zhǎng)1.8288m,內(nèi)徑3.17mm,固定相為Porapack Q(80-100 目)。
[0016]優(yōu)選的5A分子篩色譜柱柱長(zhǎng)1.8288m,內(nèi)徑3.17mm，固定相為5A分子篩(45~60目)。
[0017]優(yōu)選的毛細(xì)管色譜柱的柱長(zhǎng)為25m，固定相液膜厚度為8Mm，內(nèi)徑為0.32mm。
[0018]所述的一種同時(shí)檢測(cè)氫氣中烴類雜質(zhì)和氮?dú)怆s質(zhì)含量的方法，操作步驟為:
(1)在現(xiàn)場(chǎng)取樣，在色譜柱操作條件下進(jìn)行色譜分析；
(2)根據(jù)色譜出峰結(jié)果，對(duì)樣品中烴類雜質(zhì)和氮?dú)怆s質(zhì)進(jìn)行定量，定量方法采用外標(biāo)法。
[0019]氫氣樣品進(jìn)樣量為0.5mL?2.0mL。
[0020]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及積極的技術(shù)效果是:本發(fā)明為氫氣中烴類雜質(zhì)和氮?dú)怆s質(zhì)含量的同時(shí)測(cè)定提供了一種準(zhǔn)確有效的檢測(cè)方法，采用上述方案，可方便的在選定的工作條件下，采用同時(shí)配有一個(gè)熱導(dǎo)檢測(cè)器和一個(gè)氫火焰離子化檢測(cè)器的氣相色譜儀，利用進(jìn)樣閥同時(shí)引入兩份氣體樣品，分別進(jìn)入兩個(gè)通道，一路用于分析烴類物質(zhì)，一路用于分析氮?dú)夂?，用色譜柱同時(shí)分別對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行分離，然后用熱導(dǎo)檢測(cè)器和氫火焰離子化檢測(cè)器對(duì)樣品中的烴類雜質(zhì)和氮?dú)夂窟M(jìn)行同時(shí)檢測(cè)，為氫氣制備過程中的監(jiān)測(cè)提供了方便，同時(shí)避免了使用多臺(tái)儀器，多次進(jìn)樣操作的麻煩，使用該方法操作簡(jiǎn)便，快捷。
【附圖說明】
[0021]圖1所示為本發(fā)明方法測(cè)定自配樣氣中烴類雜質(zhì)含量色譜示意簡(jiǎn)圖；
圖2所示為本發(fā)明方法測(cè)定氫氣樣品中烴類雜質(zhì)含量色譜示意簡(jiǎn)圖；
圖3所示為本發(fā)明方法測(cè)定氫氣中氮?dú)夂可V示意簡(jiǎn)圖。
[0022]下面將結(jié)合附圖并通過實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但下述的實(shí)例僅僅是本發(fā)明其中的例子而已，并不代表本發(fā)明所限定的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1
I)試劑和材料:
載氣:氮?dú)?，純度大?9.99% (V/V)
燃?xì)?氫氣，純度大于99.99% (V/V)
助燃?xì)?空氣，經(jīng)硅膠及5A分子篩干燥、凈化。
[0024]2)實(shí)驗(yàn)方法與步驟:
氣相色譜儀:配有一個(gè)氫火焰離子化檢測(cè)器和一個(gè)熱導(dǎo)檢測(cè)器并帶自動(dòng)進(jìn)樣閥的氣相色譜儀
色譜柱:HP-AL/S 19091P-S12 25m X 0.32mm X 8Mm 毛細(xì)色譜柱 I 個(gè) Porapack Q色譜柱長(zhǎng)1.8288m內(nèi)徑3.17mm固定相為80~100目填充柱I個(gè) 5A分子篩色譜柱長(zhǎng)1.8288m內(nèi)徑3.17mm固定相為45~60目填充柱I個(gè)具體步驟: 色譜條件設(shè)定:
進(jìn)樣口溫度:100°c
初始溫度:40°C，保持2min，然后以5°C /min的速率升至100°C，再以10°C /min的速率升至190°C，保持20min ;熱導(dǎo)檢測(cè)器溫度均為200°C，參比流量為30mL/min ;氫火焰離子化檢測(cè)器:溫度為300°C，氫氣流量30mL/min，空氣流量400mL/min，尾吹流量25mL/min。
[0025]分流比:20:1;進(jìn)樣量:0.5 mL ；
應(yīng)用該種分析方法對(duì)自配標(biāo)樣氣體進(jìn)行了測(cè)定，用外標(biāo)法對(duì)樣氣中的烴類雜質(zhì)和氮?dú)夥謩e進(jìn)行定量，所得到的結(jié)果為標(biāo)氣中的烴類雜質(zhì)含量分別為:甲烷:513.7 ppm,乙烷:241.4 ppm,乙烯:553.4 ppm,丙燒:54.5 ppm,環(huán)丙燒:12.7 ppm,丙烯:507.6ppm,異丁燒:
22.5ppm,正丁燒:23.1 ppm,反-2-丁烯:50.1 ppm, 丁烯-1:120.6 ppm,異丁烯:61.5 ppm,順-2-丁烯:45.1 ppm,異戍燒:8.3 ppm,正戍燒:9.7 ppm, 1.3-丁二烯:16.33 ppm,丙炔:40.1 ppm，如附圖1，氮?dú)夂繛?80.5ppm。該數(shù)據(jù)是直接由氣相色譜儀配置的色譜工作站自動(dòng)計(jì)算得到的，用于定量標(biāo)準(zhǔn)樣品為所購(gòu)買大連大特標(biāo)準(zhǔn)氣體有限公司的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
[0026]實(shí)施例2
I)試劑和材料:
載氣:氮?dú)?，純度大?9.99% (V/V)
燃?xì)?氫氣，純度大于99.99% (V/V)
助燃?xì)?空氣，經(jīng)硅膠及5A分子篩干燥、凈化。
[0027]2)實(shí)驗(yàn)方法與步驟:
氣相色譜儀:配有一個(gè)氫火焰離子化檢測(cè)器和一個(gè)熱導(dǎo)檢測(cè)器并帶自動(dòng)進(jìn)樣閥的氣相色譜儀
色譜柱:HP-AL/S 19091P-S12 25m X 0.32mm X 8Mm 毛細(xì)色譜柱 I 個(gè) Porapack Q色譜柱長(zhǎng)1.8288m內(nèi)徑3.17mm固定相為80~100目填充柱I個(gè) 5A分子篩色譜柱長(zhǎng)1.8288m內(nèi)徑3.17mm固定相為45~60目填充柱I個(gè)具體步驟:
色譜條件設(shè)定:
進(jìn)樣口溫度:150°C
初始溫度:40°C，保持2min，然后以5°C /min的速率升至100°C，再以10°C /min的速率升至190°C，保持20min ;熱導(dǎo)檢測(cè)器溫度均為200°C，參比流量為30mL/min ;氫火焰離子化檢測(cè)