Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D5504-20 để xác định hợp chất lưu huỳnh trong khí tự nhiên và nhiên liệu khí bằng sắc ký khí và phát quang hóa học

Trong "Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D5504-20 để xác định các hợp chất lưu huỳnh trong khí tự nhiên và nhiên liệu khí bằng sắc ký khí và phát quang hóa học" do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) công bố, nó chủ yếu nhằm mục đích xác định một số lưu huỳnh dễ bay hơi nhất định. -chứa các hợp chất trong nhiên liệu khí có hàm lượng metan cao như khí tự nhiên. Nó đã được áp dụng thành công cho các mẫu khí khác, bao gồm không khí, khí phân hủy, khí bãi rác và khí nhiên liệu của nhà máy lọc dầu. Phạm vi phát hiện các hợp chất lưu huỳnh được báo cáo dưới dạng picogram lưu huỳnh là 0,01 đến 1000. Điều này tương đương với 1 đến 0,01 mg/m1000 dựa trên phân tích mẫu 3 cc.

Phạm vi của phương pháp thử nghiệm này có thể được mở rộng đến nồng độ cao hơn bằng cách pha loãng hoặc chọn chu trình mẫu nhỏ hơn. Pha loãng làm giảm độ nhạy của phương pháp.

Phương pháp thử này không nhằm mục đích phát hiện tất cả các loại lưu huỳnh trong một mẫu. Chỉ các hợp chất rửa giải từ cột đã chọn trong các điều kiện sắc ký đã chọn mới được xác định. Phản ứng của máy dò đối với lưu huỳnh là cân bằng mol đối với tất cả các hợp chất lưu huỳnh được đề cập trong phương pháp thử nghiệm này. Do đó, các hợp chất không xác định được phát hiện với độ nhạy tương tự như các chất đã xác định. Hàm lượng lưu huỳnh tổng số được xác định từ tổng các thành phần được định lượng riêng lẻ.

Việc phân tích các hợp chất khí lưu huỳnh rất khó khăn do khả năng phản ứng của các chất này. Việc lấy mẫu và phân tích không phải là điều dễ dàng. Lý tưởng nhất là phân tích được thực hiện tại chỗ để loại bỏ sự xuống cấp của mẫu như một yếu tố trong phân tích. Việc lấy mẫu phải được thực hiện bằng cách sử dụng các vật chứa không phản ứng như vật chứa có lót Silcosteel, túi Tedlar có phụ kiện bằng polypropylen hoặc loại tương đương. Các mẫu túi Tedlar phải được bảo vệ khỏi ánh sáng và nhiệt. Để đảm bảo kết quả đáng tin cậy, thiết bị thí nghiệm phải ở trạng thái trơ hoặc thụ động.

Một mL mẫu được bơm vào máy sắc ký khí trong đó pha lỏng metyl silicon, màng dày, megabore được tách thành các thành phần riêng lẻ bằng cách đi qua cột phân chia hình ống mở hoặc cột thích hợp khác.

Khi các hợp chất lưu huỳnh được tách ra từ cột sắc ký khí, chúng được xử lý trong đầu dò ion hóa ngọn lửa hoặc vùng đốt nóng. Các sản phẩm được thu thập và chuyển đến đầu dò phát quang hóa học (phát quang hóa học) lưu huỳnh. Kỹ thuật này cung cấp phản ứng nhạy, chọn lọc, tuyến tính đối với các hợp chất lưu huỳnh dễ bay hơi và có thể được sử dụng khi thu thập dữ liệu hydrocarbon và khí tĩnh từ đầu dò ion hóa ngọn lửa.

Nhiều nguồn khí tự nhiên và khí dầu mỏ chứa các hợp chất lưu huỳnh có mùi, ăn mòn và độc hại đối với chất xúc tác được sử dụng trong xử lý nhiên liệu khí. Vì mục đích an toàn, lượng chất tạo mùi lưu huỳnh ở mức ppm thấp được thêm vào khí tự nhiên và khí LP. Một số chất tạo mùi không ổn định và phản ứng tạo thành các hợp chất có ngưỡng mùi thấp hơn. Phân tích định lượng các khí có mùi này đảm bảo thiết bị phun chất tạo mùi hoạt động theo thông số kỹ thuật.

Mặc dù không được thiết kế để áp dụng cho các loại khí khác ngoài khí tự nhiên và các nhiên liệu liên quan, phương pháp thử nghiệm này đã được áp dụng thành công cho các loại khí nhiên liệu bao gồm khí nhà máy lọc dầu, bãi chôn lấp, đồng phát và khí phân hủy nước thải. Nhà máy lọc dầu, bãi chôn lấp, hệ thống phân hủy nước thải và các loại khí đốt nhiên liệu liên quan khác có chứa các hợp chất lưu huỳnh dễ bay hơi phải tuân theo quy định. Phần mêtan của các loại khí đốt này đôi khi được bán cho các nhà phân phối khí đốt tự nhiên. Do đó, cả cơ quan quản lý và cơ sở sản xuất và phân phối đều yêu cầu xác định chính xác lưu huỳnh để đáp ứng các yêu cầu quản lý, sản xuất hoặc phân phối. Khí nhiên liệu cũng được sử dụng để sản xuất năng lượng hoặc chuyển đổi thành sản phẩm mới bằng cách sử dụng chất xúc tác bị nhiễm độc bởi lượng lưu huỳnh dư thừa trong khí cấp. Ngành công nghiệp thường yêu cầu đo lưu huỳnh trong các loại khí nhiên liệu này để bảo vệ khoản đầu tư vào chất xúc tác.

Các phương pháp phân tích như sắc ký khí (GC) thường được sử dụng để xác định thành phần khí và hữu cơ ổn định của khí tự nhiên (ví dụ: phương pháp thử được mô tả trong tiêu chuẩn ASTM D1945-14). Các phương pháp thử khác để phân tích lưu huỳnh trong khí nhiên liệu bao gồm các phương pháp thử được mô tả trong ASTM D1072-23 và D4468-23 đối với tổng lưu huỳnh và trong ASTM D4010-83 và ASTM D4884/D4884M-14 đối với hydro sunfua.

Trong số rất nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá mà tổ chức của chúng tôi cung cấp cho các doanh nghiệp trong các lĩnh vực khác nhau, với đội ngũ chuyên gia được đào tạo và thiết bị công nghệ tiên tiến, "Thử nghiệm tiêu chuẩn ASTM D5504-20 để xác định hợp chất lưu huỳnh trong khí tự nhiên và khí đốt nhiên liệu bằng sắc ký khí và phát quang hóa học" Nó cũng cung cấp các dịch vụ chứng nhận và thử nghiệm được xác định trong tiêu chuẩn "phương pháp".