Измерение Н₂ S в сырой нефти и сырой нефти Headspace Использование многомерных газовой хроматографии, деканы Коммутация и серы селективного обнаружения

Точный анализ сырой нефти имеет важное значение для нефтяной и газовой промышленности, а правила и экономика здоровья и безопасности функции качества нефти. Для того чтобы защитить транспортеры сырых образцов, необходимо определить свойства образцов сырой разработать правила безопасности, которые должны осуществляться в случае утечки или разлива. В частности, количественное определение сероводорода _(H 2 S) важно, из-за его высокой токсичности в газовой фазе; воздействия, как низко как 100 частей на миллион может быть смертельным (http://www.cdc.gov/niosh/idlh/7783064.html) ^1,2. Растворенного Н _{2 S} в сырой образцов, как правило, считается коррозию ^3,4, и может деактивировать катализаторы, используемые для лечения масло ^5-7. Удаление Н _{2 S} из сырой нефти потоков является идеальным, но без метода для измерения растворенного _H 2 S, трудно оценить успех лечения удаления. По этим причинам, этот протокол был разработан для измерения DISSOlved Н _{2 S} в тяжелых образцов сырой нефти, такие как канадские нефтяные пески нефтей.

Ряд стандартных методов существуют для количественного определения _H 2 S в легкие образцов нефти или топлива на основе, но ни один не был утвержден для использования с тяжелыми нефтей обычно, извлеченных из канадских нефтяных песков. _H 2 S и меркаптанов определяется с использованием метода титрования по Universal Oil Products (UOP) методом 163 ^8, но этот метод страдает от предвзятости пользователем интерпретации, что результаты от ручного считывания кривых титрования. Институт метода 570 Petroleum (IP) использует специализированный _H 2 S анализатор, который нагревает образцы мазута ^{9 и} выгоды от простоты и переносимости, но не хватает точности с более тяжелыми образцов ^10. Американское общество по испытанию материалов (ASTM) D5623 использует метод газовой хроматографии (ГХ) с криогенным охлаждением и серы селективного детектирования для измерения _H 2 S в легких жидких нефтепродуктов11,12. Этот стандарт может быть улучшена, чтобы использовать окружающий разделение, а также применяться для тяжелых нефтей, следовательно, он был использован в качестве основы для протокола, изложенной выше,.

ГК является широко используется метод анализа образцов нефтепродуктов. Образцы испаряется в горячем входе и разделение происходит в газовой фазе. Разделение в газовой фазе составляет GC идеально подходит для анализа _H 2 S, как легко освобожден от жидкого образца во время нагревания на входе. Методы GC могут быть созданы и приспособлены для различных образцов, в зависимости от программ, используемых температур, столбцы реализованы, и использование многомерного хроматографии ^13-15. Там было несколько последних разработок для измерения _H 2 S с использованием GC. Лыонг др. Показали, Н _{2 S} и другие измерения соединение серы в свет легких и средних дистиллятов с помощью многомерного GC и переключение деканов, но метод не имеетеще применяется для тяжелых нефтей ^16. Ди Сандзо др. Также количественно Н _{2 S} в бензине с помощью GC, однако он также не был использован на тяжелых нефтей, и требует суб-эмбиент охлаждения ^17. Метод, представленный здесь, демонстрирует значительное время сохраняя над этим предыдущих методов, с заполненной время анализа 5 мин, по сравнению с 10 мин (Луонг) и 40 мин (Ди Сандзо). К сожалению, реализация этих методов в нашей лаборатории, чтобы сравнить точность не удалось из-за оборудования и временных ограничений.

Многомерные GC позволяет пользователю использовать селективность двумя колоннами, а не один столбец. В обычном GC, разделение происходит на одном столбце. В случае многомерного GC, образец разделяется на два разных колонках, повышение разделение и селективности. Переключатель деканы один устройство, используемое применить конфигурацию двумерного столбца. Коммутатор использует внешний клапан тяжелымПоток газа CT от входа коммутатора к одному из двух выпускных окон ^18-20. Стоки из первого столбца может быть направлена ​​в любом направлении; в этом случае, легкие серные газы являются "сердцем вырезать" ²¹ из первого отделения в пористый слой открытой трубчатой ​​колонки (УЧАСТОК) для вторичного разделения, который был показан, чтобы быть отличным для разделения Н _{2 S} из других свет серы газов (http://www.chem.agilent.com/cag/cabu/pdf/gaspro.pdf) ^22-24. Детектор хемилюминесценции серы используется для обнаружения, обеспечивая селективность в отношении соединений серы и устранения возможных помех от других легких газов, которые могут быть переданы в колонке PLOT во время резки сердца. Углеводороды из сырой нефти образца сохраняются на первой колонке размерности и удаляются во время процедуры обратной промывки; Это защищает колонку участок от любого загрязнения ^25-27. Этот подход был также успешно реализован на анальныйлиз ингибиторов окисления в трансформаторных масел ^28.

Здесь двумерный методом ГХ используется для анализа и количественной оценки растворенного _H 2 S в тяжелых образцов сырой нефти. Метод показано, применимы в широком диапазоне концентраций _H 2 S, а также может быть использован для измерения _H 2 S в образцах газовой фазе.