GB/T27885-2011
煤基费托合成尾气中H2、N2、CO2和C1～C8烃的测定气相色谱法
Determinationofhydrogen、nitrogen、carbonmonoxidecarbondioxideandC1～C8hydrocarbonsinthecoal-basedF-Tsynthetictailgas-Gaschromatographicmethod
- 中国标准分类号（CCS）D20
- 国际标准分类号（ICS）73.040
- 实施日期2012-08-01
- 文件格式PDF
- 文本页数11页
- 文件大小368.03KB
以图片形式预览煤基费托合成尾气中H2、N2、CO2和C1～C8烃的测定气相色谱法
煤基费托合成尾气中H2、N2、CO2和C1～C8烃的测定气相色谱法
国家标准 GB/T27885一2011 煤基费托合成尾气中Ha、N2,CO CO和CC
泾的测定 气相色谱法 ，carbononoxide， Determinationufhydrvgen.nitrogen 1dioxideandCChydrocarbonsinthecoal-basedF-T carb0n synthesistaigas Gaschromatographicmethod 2011-12-30发布 2012-08-01实施 国家质量监督检监检疫总局 发布 国家标准花管理委员会国家标准
GB/T27885一2011 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由煤炭工业协会提出
本标准由全国煤炭标准化技术委员会(SAC/TC42)归口
本标淮起草单位;中科合成油技术有限公司科学院山西煤炭化学研究所、内蒙古伊秦煤制油 有限责任公司山两璐安煤基合成油有限公司
本标准主要起草人李英、李莹、樊改仙,贾瑞,杨勇,李永旺
GB/T27885一2011 煤基费托合成尾气中H、N2、Co Co和C~C
胫的测定 气相色谱法 范围 本标准规定了煤基费托合成尾气中H,N,cO,CO,CC
饱和姬和不饱和姬的气相色谱测定 方法
本标准适用于表1所示范围的煤基费托合成尾气中H,N,CO.,cO,C~C
饱和姬和不饱和炫 组分含量的测定 表1煤基费托合成尾气主要组分的测定范围 组 分 测定范围体积分数)/% 氢 25~70 氮 0.115 5.0~30 -氧化碳 二氧化碳 1.0一25 甲烧 10~40 乙烧 0.110 0.110 乙愉 丙炕 0,15,0 丙烯 0.15,0 正丁炕 0.13,0 正丁烯 0.1一3.0 正戊熔 0.05一0.5 正戊烯 0.05一l.0 0.o1一0.3 正己烧 正己娇 0.010.5 正庚炕 0.010.1 正庚烯 0.010.3 正辛烧 0.010.1 正辛烯 0.01一0.2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
GB/r27885一2011 GB/T4946气相色谱法术语 GB/T5274气体分析校准用混合气体的制备称量法 GB/T10410人工煤气和液化石油气常量组分气相色谱分析法 术语和定义 GB/T4946界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 费托合成Fieher-Iropsthsymhesis 煤间接液化技术之一,它以合成气(co和H,)为原料在催化剂主要是铁系)和适当反应条件下合 成以石蜡胫为主的液体燃料的工艺过程
3.2 煤基费托合成尾气tailgasforcal-baselF-Tsynthesis 费托合成反应后,经气液分离后的气体
方法提要 采用两台气相色谱仪进行煤基费托合成尾气的测定 1)以氮气做载气,通过PLOT/ALO石英毛细管色谱柱进行组分分离、用氢火焰离子化检测器 FID)完成姬类(C~C，饱和姬和不饱和姬)的测定 2)以氯气做载气,通过碳分子筛(TDX-01)柱进行组分分离、用热导检测器(TCD)完成H,N cO,CO和CH，的测定; 采用校正面积归一化法计算各组分的含量;两台色谱仪的结果用甲炕关联做归一化处理 试剂与材料 5.1材料 5.1.1高纯氢气;纯度大于99.999%
5. .1.2空气;纯度大于99.999%用分子筛脱水). 5.1.3高纯氮气;纯度大于99.999% 5.1.4 氧气;纯度大于99.99% 5.2标准气 5.2.1组成 标准气组成应与费托合成工艺相匹配,保质期1年;有以下两种 由H,Ng,CO.,cO，和CH组成的混合气; 2 由C~C
饱和姬和不饱和姬组成的混合气
5.2.2 -般要求 分析需要的标准气可采用国家二级标准物质,按GB/T5274制备
标准气的所有组分必须处于均匀的气态
与样品相比,对于浓度不大于5%的组分,标准气中相应 组分的浓度应不大于10%,也不低于样品中相应组分浓度的50%
对于浓度大于5%的组分,标准气 中相应组分的浓度,应不低于样品中组分浓度的50%,也不大于该组分浓度的50%
GB/T27885一2011 仪器与设备 气相色谱仪 使用两台气相色谱仪
其中一台配有热导检测器,另一台配有氢火焰离子化检测器
采用气体六 通阀进样器进样,材质为不锈钢
色谱柱 6.2.1TDXx-01柱 6.2.1.1柱管 用对被测组分呈惰性和无吸附性的材料制成,可选用不锈钢管、铜管、铝管或玻璃管,优先选用不锈 钢管
长度与内径见表2
6.2.1.2固定相 碳分子筛,规格见表2 6.2.1.3柱管填充 将柱管内部洗净烘干后在柱出口端填人少量玻璃棉,并用纱布裹好与真空泵连接,然后从柱人口端 装人固定相,装填过程中应轻轻敲打柱管,装满后填人适量玻璃棉
色谱柱应填充紧密均匀
6.2.1.4色谱柱的老化 将装填好的色谱柱与色谱仪连接,断开检测器,通人载气,柱箱温度调节到180C,以40mL/minm 的载气流速老化4h8h
6.2.2PLor/AL.o柱 6.2.2.1柱管 推荐使用长50m,内径0.53mm的PLOT/AL.O熔融石英毛细管商品标准柱,或其他能满足本 标准精密度要求的毛细管柱
要求相邻组分色谱峰的分离度满足6.2.4的规定
6.2.2.2 色谱柱的老化 色谱柱在工厂已经老化和调整并给出所需的分离和时间选择
初次实验时,按表3所述色谱条件 操作,柱箱温度达到190C,恒温2h,以除去色谱柱中可能残留的组分,然后降到室温
色谱柱及使用条件 色谱柱及其使用条件见表2. 表2色谱柱及使用条件 色谱柱 TDX-01 PL(0T/ALO 碳分子筛 固定相 涂溃氧化铝的多孔层开管柱 粒度 0.178mm一0.150mm80目100目 0.07mm
GB/r27885一2011 表2(续 色谱柱 TDX-01 PL0T/ALaO 柱长 2mm 50mm 柱内径 3mm 0.53mm 柱温 室温一300" -60C一200 6.2.4色谱柱的分离 按GB/T10410规定,以相邻两峰的谷深A与较小峰的峰高B的比值A/B为分离度(在小组分相 邻于大组分时,取小峰的斜率作为基线,见图1),当组分含量大于5%时,A/B应大于0.8;当组分含量 小于5%时,A/B应大于0.4
a)A/B比率的图例 对小组分峰A/B比率的图例 两峰间峰谷深; -两相邻峰高于基线的较小峰的高
B 图1组分在色谱柱上的分离效果 取样 取样要求 取样应选择在流路的截面组分浓度基本均一的位置,避开合流点附近 警示1;应注意取样容器及其管线的密封性,防止气体泄露导致的中毒、爆炸等危险发生 警示2;应注意取样位置的隔热,防止烫伤
7.2取样方法 7.2.1直接采取试样 当气源离分析装置距离较近时,可以直接使试样通过取样管或导管直接进人气相色谱仪
取样前 应排除取样管中的余气,至少置换3次 7.2.2使用试样容器采取试样 在常压状态下可用图2所示的金属气体袋干法采样
取样前应排除取样管中的余气,至少置换 3次
取样时需保证采样口温度保持在60c一80c(可用蒸汽保温),以保证C以上组分不冷凝
取 样后应在2h内进行分析
GB/T27885一2011 单位为毫米 187 图21L~2L金属气体袋 测定步骤 8.1 色谱工作条件 测定煤基费托合成尾气的气相色谱典型工作条件见表3
表3典型色谱工作条件 工作条件 仪 器 仪 器 B 检测器类型 氢火焰离子化检测器(FID) 热导检测器(TCD 氮气,浓度不低于99.99% 载气 氯气,浓度不低于99.99% 碳分子筛填充柱 氧化铝多孔层开管毛细管柱 色谱柱 0.178mm一0.150mm80目100目 0.07mm 柱长度/内径 2m/3mm 50m/0.53mm 定量管 l.0ml l.0m 气化室温度 120C 220C 0笔保持3min,以5C/min升至75C后、 80c90c 柱箱温度 以10C/min升至！ 190C后,再保持24.5min, 结束回到初始状态 心 检测器温度 120C 250 载气流量 25ml一40ml 4ml~10ml 烙 分析组分 H,Ng,co,CH,co. 注:也可采用能达到同等或更高分析效果的其他色谱工作条件
GB/r27885一2011 2 8. 标准气的测定 用定量管采取标准气,通过切换六通阀进样装置导人色谱柱,用色谐工作站进行数据处理
重复测 定三次,若三次色谱峰面积的相对偏差不大于1%,取三次重复测定数值的平均值作为标准值 8.3试样的测定 将试样容器或导管接到六通阀进样装置,用试样反复吹洗定量管后,试样通过切换六通阀进样装置 导人色谱柱,用色谱工作站进行数据处理
重复测定两次,取两次重复测定数值的平均值作为分析值 结果表述 组分的定性 试样中组分的出峰次序见图3,图4
把试样组分的色谱峰与标准气相应组分的色谐峰相比,根据 保留时间进行组分定性
n 0.92 (3) (4 (2)2.58 5.52 ) 2.07 1.76 氢气色谱峰; 氮气色谱峰; -氧化碳色谱峰; 甲炕色谱峰; 二氧化碳色谱峰 图3TDx-01碳分子筛柱色谱图
GB/T27885一2011 12 .742.15 (3 .02 ) (7) 445 l.80 (5 9) 7.79 15.20 1 ( 18.31 9.24 8 13.33 (10) 16.72 (12)(13)(14 (15) 19.7321.2923.40 2%.32 甲烧色谱峰; 正戊烯色谱峰; 10 乙烧色谱峰; -正已烧色谱峰; 乙烯色谱峰; -正己婚色谱峰; 1l1 12 丙炕色谱峰; -正庚炕色谱峰; 丙烯色谱峰; -正庚烯色谱峰; 13 14 正丁烧色谱峰; -正辛烧色谱峰; 正丁烯色谱峰 -正辛烯色谱峰 15- 8 -正戊烧色谱峰; 图4PL.oT/AL.o柱色谱图 9.2组分的定量 9.2.1校正因子测定 9.2.1.1按照表3规定的实验条件,待仪器稳定后,往色谱仪注人标准气(5.2),记录色谱图、各组分的 峰面积和含量
9.2.1.2根据进人检测器中组分的量与检测器产生的相应峰值的比值即可求出组分i的校正因子 ),永久性气体(H,N,cO,CO和CH,)以氮气的校正因子,)为基准,姬类(C~C)组分以甲炖 的校正因子(.)为基准,按式(1)计算各组分的相对校正因子f)
YA f.=六 式中 组分i的相对校正因子; f 氮气(或甲烧)的体积分数,%; 氮气(或甲炕)的峰面积,单位为平方厘米(cm)1 A 组分i的体积分数,%; 组分i的峰面积,单位为平方厘米(cm='
A 9.2.1.3相对校正因子随实验条件的变化而有所不同
在本标准给定的测定条件下,各组分相对校正 因子的参考值见表4、表5
GB/r27885一2011 表4H,N.,co.co和CH，组分相对校正因子的参考值(以氮气为基础 号 出峰序 组分名称 相对校正因子 氢气 0.10 氮气 1.00 -氧化碳 l.06 1.27 二氧化碳 甲烧 0.36 表5C~C，胫组分相对校正因子的参考值(以甲炕为基础》 出峰序 号 相对校正因子 组分名称 甲烧 1.000 乙婉 0.526 乙烯 0.518 丙烧 0.354 丙熔 0.348 2t 正丁烧 0." 0,259 正丁烯 正戊炕 0.203 正戊烯 0.217 10 0.167 正己烧 11 正己烯 0.170 正庚烧 12 0.143 正庚烯 13 0.146 14 正辛烧 0,125 15 0.128 正辛烯 9.2.2计算 根据峰面积计算出试样中各组分的含量,再分别计算FID与TCD两通道各组分的含量之和,以检 查其是否为100%,若试样中两通道各组分含量之和都达到98.00%102.00%,用式(2,式(3)和 式(4)分别计算试样中以甲婉关联的各组分含量的归一化值 H,Ng,cO,cO及CH组分的含量 A.)n A.)n V，=- -×100 (2 (Ae1f,eTcD 2 CC
各组分含量 Afrm V，=
3 "×100 A..rA.m r=习 r里十习(A,f.,)m Aaa)re
GB/T27885一2011 式中: 组分i的体积分数,%; D” 组分i的峰面积,单位为平方厘米(cm 组分i的相对校正因子 甲烧的峰面积,单位为平方厘米(em'); A -甲烧的相对校正因子; 甲烧关联的归一化总面积 A.rm 用甲烧关联的FID与TCD两通道间的响应比 Aa)rD 组分i在TCD上的相对校正因子与峰面积之积,单位为平方厘米(em') A.f.)rc Af.)rm -组分i在FID上的相对校正因子与峰面积之积,单位为平方厘米(cm=)
1 测试精密度 10.1重复性 在同一实验室,由同一操作者使用相同设备,按相同的测试方法,并在短时间内对同一被测试样相 互独立进行测试获得的两次独立测试结果的绝对差值应符合表6要求
10.2再现性 在不同的实验室,由不同的操作者使用不相同的设备,按相同的测试方法,对同一被测试样相互独 立进行测试获得的两次独立测试结果的绝对差值应符合表6要求 表6分析结果的重复性限和再现性限 组分含量(体积分数)/% 重复性限(体积分数)/% 再现性限(体积分数)/9% 0.03 0.05 0.10 0.20 0.1l.0 1.05.0 0,20 0,30 5,025 0.40 0.50 -25 0.70 0.80 11 试验报告 试验报告至少应包括以下信息 a)试样标识 依据标准 b e使用的方法; 试验结果; d e)与标准的任何偏离 f 试验中出现的异常现象; g)试验日期
煤基费托合成尾气中H2、N2、CO2和C1～C8烃的测定气相色谱法GB/T27885-2011
煤基费托合成是一种重要的合成气工艺，在该过程中产生的尾气中含有大量的H2、N2、CO2和C1～C8烃等组分。为了控制和改善煤基费托合成过程中产生的尾气排放，需要对这些组分进行准确的测定。
GB/T27885-2011是一项气相色谱法规范，适用于煤基费托合成尾气中H2、N2、CO2和C1～C8烃的测定。该方法采用气相色谱仪进行分析，通过将样品注入到气相色谱仪中进行分离，再通过检测器检测各组分的峰值面积来确定其含量。
具体实验步骤如下：
- 将样品稀释到一定浓度后，使用气密注射器将其注入气相色谱仪中；
- 在气相色谱仪中利用柱子对各组分进行分离；
- 通过检测器检测各组分的峰值面积，并根据标准曲线计算其含量。
需要注意的是，在测定前需要进行一些预处理工作，例如去除水和硫化氢等干扰物质。此外，由于各组分的化学性质不同，需要选择适当的柱子和检测器进行分析。
总之，GB/T27885-2011规范中提供了一种准确测定煤基费托合成尾气中H2、N2、CO2和C1～C8烃的方法，可以为研究和控制煤基费托合成过程中产生的尾气排放提供重要的参考。
