PFPD检测器在测定乙烯/丙烯的应用

应用

在石油化学工业中的一些关键工艺是降乙烯(C2)和丙烷/烯原料转化为最终产品（聚乙烯、聚丙烯）和一些中间体，如1-丁烯。这些都是塑料和很多产品所必须的。一个大型的工厂每年可生产5500万吨聚丙烯。在生产过程中，会有微量的H2S和COS。它们会夹杂在C2和C3原料中，腐蚀管路和设备，损坏催化剂床层，并降低产品的产量和纯度。所以在C2和C3原料中急需一种快速、可靠的分析办法。但是在C2和C3中分离硫是很困难的一件事。因为在杂志中分离度很低，同时还会导致检测器的猝灭。为此我们提出了一种快速、可靠、有效的方法分析夹杂在C2和C3之间的硫污染物。通过气相色谱法分离，采用脉冲火焰光度检测器可检测超过0.1ppmv。

‍实验

美国OI公司的S-PRO系统。这个系统包括一台具有两个电子气控阀的气象色谱，一台PFPD检测器。色谱柱为低硫选择性色谱柱。

调整PFPD的最佳响应值，使得硫和硫烃在线性化模式下运行，即：平方根函数。通过色谱柱，使硫和烃色谱图在不同的时间通过PFPD检测器。在35℃的恒温柱温箱里，检测器用于检测硫化氢（H2S）、甲硫醇（MeSH）、羰基硫（COS），化合物的浓度与氮气流量有关系。

检测器的校准范围：

H2S  0.083-1.881ppmv

COS  0.093-2.080ppmv

MeSH 0.032-0.719ppmv

图1 高浓度标准液

图2 低浓度标准液

仪器配置

结果

1 系统稳定性：

系统运行两周，110个标准样品的重复性如下图：

2 样品分析：

针对丙烯/丙烷，乙烯/乙烷和甲烷中的各种硫化物进行分析，多数硫化物很容易与上述物质分离。只有H2S在C2基质中是很难分离的，因为H2S在乙烯/乙烷中洗脱。当基质和分流比改变的时候，对同一根色谱柱上同时使用两种或者更多化合物进行洗脱（共流出）须实时监测。

Sulfur in Ethlene/Ethane（10 split）

Sulfur in Ethlene/Ethane（10 split） 

Sulfur in Propylene/Propane（10 split）  

Sulfur in Propylene/Propane（20 split）   

Sulfur in  Natural Gas （20 split）

Sulfur in Methane （100 split）

结论

美国OI公司的PFPD检测器为分析复杂化合物中的H2S和COS提供了快速可靠的方法。而无需对现有色谱仪器进行大改动。通过改变分流比可提高硫化物的灵敏度。

（编辑：黄鑫辰）