[發明專利]一種測定天然氣中硫化物總含量的氣相色譜儀及檢測方法

有效

• 申請號: 201610217399.8
• 申請日: 2016-04-08
• 公開（公告）號: CN105911158B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 方正;潘義;李志昂;周鑫;王維康
• 申請（專利權）人: 中國測試技術研究院化學研究所
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/60;G01N30/64;G01N30/68
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司51200
• 代理人: 崔建中

技術領域

本發明涉及分析化學中氣相色譜檢測技術，具體涉及一種測定天然氣中硫化物總含量的氣相色譜儀及檢測方法。

背景技術

硫化物含量是天然氣及石油化工等行業中非常重要的測試指標之一；目前，利用氣相色譜法測定天然氣中硫化物總含量是應用最廣泛的方法；目前檢測器種類很多，常用的測定硫化物的檢測器有熱導檢測器(TCD)、火焰光度檢測器(FPD)、脈沖火焰光度檢測器(PFPD)、原子發射檢測器(AED)、電化學檢測器(ED)和質量選擇性檢測器(MSD)等。

TCD基于不同分析組分與載氣有不同的熱導率的原理，是一種通用的非破壞性濃度型檢測器，理論上可應用于任何組分的檢測，但靈敏度較低；氣相色譜-火焰光度法(FPD)是利用氫火焰燃燒將硫磷生成其氧化態，通過采集硫和磷的特征光譜測定硫化物的選擇性檢測器，但是這種方法易發生淬火效應，靈敏度不高，不能線性相應，定量繁瑣；脈沖火焰光度檢測器(PFPD)是在火焰光度檢測器的基礎上發展而來，但是信號相應不成線性；原子發射檢測器(AED)是原子發射光譜在色譜上很重要的應用，可以實現多組分同時分析，但是其光譜干擾嚴重，具有相同發射譜線的元素會產生很大干擾；質量選擇檢測器(MSD)雖然能夠測定痕量的硫化物，但是其價格昂貴，另外較高濃度的硫化物會腐蝕離子源，降低其使用壽命。

發明內容

本發明提供一種測定快速、簡單、穩定和準確的測定天然氣中硫化物總含量的氣相色譜儀及檢測方法。

本發明采用的技術方案是：一種測定天然氣中硫化物總含量的氣相色譜儀，包括依次連接的石英毛細管柱、氫火焰離子化檢測器、溫控裝置和硫化學發光檢測器；所述石英毛細管柱為內壁未涂覆的熔融石英毛細管柱；還包括有處理器，處理器同時連接硫化學發光檢測器和顯示裝置。

一種測定天然氣中硫化物總含量的氣相色譜檢測方法，包括以下步驟：

A、樣品從進口經內壁未涂覆的熔融石英毛細管柱進入氫火焰離子化檢測器中，在氫火焰離子化檢測器中充分燃燒；

B、燃燒后氣體進入硫化學發光檢測器進行反應，燃燒溫度為800℃，空氣流量為5mL/min；

C、處理器接收硫化學發光檢測器傳輸的信號，得到色譜圖；

D、用單組份二氧化硫氣體作為標準樣品，重復步驟(A)～(C)；

E、對步驟(C)和步驟(D)中得到的色譜圖單峰進行積分，通過比較其積分值，得到天然氣中硫化物總含量。

進一步的，所述步驟A中氫火焰離子化檢測器溫度是250℃，空氣流量為400mL/min，氫氣流量為40mL/min。

進一步的，所述步驟B中硫化學發光檢測器氫氣流量為40mL/min。

本發明的有益效果是：

(1)本發明通過氫火焰離子化檢測器消除了烴類物質對硫化物含量測定的影響，硫化物含量的測試更準確；

(2)本發明采用氫火焰離子化檢測器串聯硫化學發光檢測器的方法，硫化學發光檢測器中只有一個硫化物流出峰，可以直接對硫化物總含量進行測定，計算簡便；

(3)本發明通過單組份的二氧化硫作為對照組，測試結果更準確；

(4)本發明適用范圍廣，適合烴類和非烴類中各種含硫化合物的測定。

附圖說明

圖1為本發明中裝置結構示意圖。

圖2為本發明具體實施例1中測試的氣相色譜圖。

圖3為本發明具體實施例2中測試的氣相色譜圖。

圖4為標準樣品和實際樣品的氣相色譜對照圖。

圖中：1-石英毛細管柱，2-氫火焰離子化檢測器，3-溫控裝置，4-硫化學發光檢測器。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步說明。

氣相色譜-硫化學發光法(GC-SCD)是目前常用的硫選擇性檢測器；目前，此方法已經非常成熟，國內外很多文獻對此做了報道，一些政府組織機構如美國材料測試協會(ASTM)將該方法作為測定天然氣以及氣態燃料中硫化物的標準方法；其原理是一個雙等離子體燃燒器將硫化物燃燒成一氧化硫，進而真空泵將燃燒產物抽吸到一個低壓反應池，通入足量臭氧與一氧化硫反應生成激發態的二氧化硫SO₂*，SO₂*回到基態時釋放出藍色的熒光信號，硫化物含量與硫原子濃度能線性響應；采用光電倍增管可以將微弱的光信號采集放大，進而檢測到痕量的硫化物；雖然其選擇性很高，但是當基底為烴類時，含碳的烴類會產生干擾，在色譜圖上出現類似硫化物的“假峰”，不利于硫化物的準確測定。