硫磺加收过程气相色谱分析仪

在石油加工和自然气净化工艺中产生大量的硫化氢气体，产业上普遍采用克劳斯法处理含有硫化氢的酸性气体，这种方法只有当H2S:SO2为2:1时，才能获得最高转化率。要获得较高的转化率，必须对H2S和SO2进行分析，并且要求分析结果正确可靠。此外，在克劳斯反应过程中还有一些副产物天生，如COS、CS2以及由空气带进的 O2、N2等。

为了正确的把握这些组分的含量，对其比率进行最优化控制，减少副反应，进步硫回收率，确定了硫回收过程组成分析的气相色谱法。该法已用于硫磺回收过程气中的H2S、SO2、COS、CS2、O2、N2等组分的分析。

仪器与材料

北京普瑞分析仪器GC-9280型气相色谱仪；检测器：热导检测器;

仪器特点

  1、全新生产工艺，重新设计仪器内的气源通路和内部结构，零部件布局更加合理，降低元器件信号干扰，提高检测准确度，设备的稳定性和耐用度好。

  2、采用7寸彩色触摸屏控制，专业色谱仪UI操作界面设计，直观反映进样口、柱温箱、检测器的内部温度值和个检测器的数值，以及运行时间，具备一键降温功能，用户可以自行设定检测条件，使用及其方便。

  3、仪器具备优良的重复性，采用自动进样器进样的实验条件下，仪器测试的重复性误差可达2%，优于国标规定的3%。

  4、柱温箱采用六路独立温控系统，自动后开门系统，温控精度达到0.1℃，使设备能胜任大范围的样品分析。

  5、整机采用模块化设计，可多处理器并行工作。包含2种进样口模块(毛细柱进样口和填充柱进样口），5种高性能检测器模块(FID、TCD、ECD、FPD和NPD)，可以按照客户要求安装多种进样口及检测器模块（可定制六通阀、十通阀气体进样器、顶空进样器、热解析进样器、裂解炉进样器、甲烷转化炉），支持3组进样口和4种检测器，方便用户后期升级改造。

  6、可以直接与计算机进行联机，实现程序控制仪器进样口，柱温箱，检测器的升温和降温。在客户配置有自动进样阀(或者自动进样器)的条件下可以实现仪器无人值守，仪器自动升温点火，自动加载方法，自动计算测试结果等一些列的测试流程，满足在线测试的要求。

  7、内置IP协议栈，可通过企业局域网或互联网将测试数据上传至传至现场实验室、部门主管及上级领导的计算机中，方便各个部门实时监控仪器的运行及检测结果。可以通过互联网直接与厂家进行对接，实现气相色谱仪的远程诊断，远程程序更新等。

  8、可以与国内外多个厂家生产的自动进样器对接，如岛津的AOC-20i、意大利HTA公司的HT系列高效气相液体自动进样器等，减少人为因素产生的仪器的检测误差，提高仪器的测试精度。

     技术参数

汽化室：要求在本方法使用的温度下能连续运转，为了减少其体积，它和色谱仪的连接间隔应尽量接近;

数据处理工作站：PRH-3000色谱数据工作站;

色谱柱：双柱，以补偿柱子流失产生的基线漂移;

流量控制器：装备有稳流阀和稳压阀，先稳压后稳流;

注射器：分格为0.01mL的1mL注射器和100mL注射器。

2.2材料

担体：分子筛和高分子多孔小球;

载气：氢气(纯度≥99.99%);

标准气：H2S、SO2、COS、CS2、O2;

稀释气：高纯氮(纯度≥99.99%)。

实验方法

3.定性及定量分析

3.1定性分析

采用已知纯物质的标准气与未知样品的保存特性进行组分鉴定。即比较已知物和未知物的保存值(保存时间和保存体积)，就能确定某一色谱峰代表什么组分。根据保存特性进行鉴定，是最常用的方法。

3.2定量分析

由于各种物质的峰面积与色谱条件有关，和物质的结构和性质没有固定数目关系，因此在进行定量分析时必须要用标准物质进行对比。采用工作曲线定量法或外标法定量。

3.3外标气的配制

在一个100mL医用注射器内加进少许硬质聚四氟乙烯块，注射器口用一软质橡皮帽封住，先吸取60mL高纯氮，然后用10mL注射器注进一定量的标准气，最后用高纯氮烯释到满刻度，反复摇动，负气体混合均匀。

3.4校正曲线的绘制

定量进样校正曲线是色谱分析常用的一种简便、快速的尽对定量方法。将已配制好的不同含量标准样，注进气相色谱仪，然后将分析结果绘制成峰面积-百分含量校正曲线。在作硫磺回收过程气分析时打进同样体积的分析样品，根据所测得的被分析组分的峰面积值，可直接从外标校正曲线上查出相应组分的百分含量。

4灵敏度、误差及最低检测浓度

目前通常采用迪姆巴特(Dimbat)及其同事提出的方法来测定检测器的灵敏度，即表示为单位浓度的样品所导致检测器的响应值。操纵条件为桥流：140mA;柱温：80℃;载气：氢气;衰减：1;检测器温度：100℃;汽化室温度150℃;载气流速：28mL/min;进样量：1mL。硫化氢为样品，测得：灵敏度S>1900mV.mL/mL。

5结论

(1)硫化物分析可采用气固和气液色谱法，但在工艺控制分析中采用气固色谱法具有无固定相流失、柱寿命长等特点，同时，也不会因柱室超温而损坏柱子，可用于高灵敏度检测器。实验证实GDX-301是分析硫化物的理想柱子;

(2)由于硫化氢、二氧化硫、二硫化碳和硫氧碳都是极性物质，在分析过程中轻易发生吸附现象而影响分析结果。因此，应尽量缩短采样时间，确保分析结果的正确性;

3在分析低含量氧时，应采取有效的密封措施，防止空气中氧的渗透。

该方法是为硫磺回收过程气的分析而开发的，方法快速、正确、灵敏，分析误差为±1.4%，试验证实满足硫回收过程气的工艺分析。