CN108072732A - 一种氢气中微量氯化氢的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氢气中微量氯化氢的检测方法：由于加氢装置的氢气系统中含有较多的酸性物质，其主要成分是硫化氢，首先利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量。用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.01～2.0L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为0.01～50min；利用氢氧化钾的多孔玻板吸收瓶吸收氢气中的氯化氢，再利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算出氢气中的微量氯化氢含量。本方法操作简单，原料价格低廉，测定结果准确，溶剂集中处理，利于环保，检测限较高，可检测出氯化氢的含量为1×10‑9ul/L。
Description
技术领域
本发明涉及一种氢气中微量氯化氢的检测方法。
背景技术
石油加氢技术是石油产品精制、改质和重油加工的重要手段，对提高原油的加工深度，保证和提高产品质量有十分重要的作用。近些年来，由于国内石油资源的短缺，大量进口高硫高氯原油，高硫原油加工过程中加氢装置的作用显得异常重要。随着原油硫、氯含量的升高，加氢装置受到的腐蚀加剧，同时由于加氢装置属于高温高压临氢操作，物料易燃易爆，一旦发生腐蚀失效，将导致恶性事故的发生。加氢装置腐蚀比较严重部位有反应器、换热器和空冷腐蚀，皆由于加氢装置气路系统中硫、氯、氮等元素含量过高引起。因此，准确测定气路系统中的硫化氢和氯化氢是十分必要的。目前，对氢气中HCl含量的测定还没有固定的国家标准或行业标准，大部分生产企业都采用粗略的检测方法即检知管法。
本发明采用碱性氢氧化钾溶液作吸收液，吸收富集氢气中微量的HCl，用离子色谱法测定吸收液中的Cl-含量，从而准确测定氢气中HCl含量。
发明内容
本发明针对炼油厂加氢装置氢气系统和重整装置氢气系统的一种氯化氢的检测方法，利用氢氧化钾的多孔玻板吸收瓶吸收氢气中的氯化氢，再利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算出氢气中的微量氯化氢含量，本发明技术方案如下：
一种氢气中微量氯化氢的检测方法：利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量，制氢氧化钾溶液；利用氢氧化钾的多孔玻板吸收瓶吸收氢气中的氯化氢；再利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算出氢气中的微量氯化氢含量。
本发明的一种氢气中微量氯化氢的检测方法，步骤如下：
(1)首先利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量，如果硫化氢的体积分数v>10000ul/L，制氢氧化钾溶液，摩尔质量分数为0.3～1.0mol/L；如果硫化氢的体积分数1000<v≤10000ul/L，制氢氧化钾溶液，摩尔质量分数为0.2～0.3mol/L；如果硫化氢的体积分数100<v≤1000ul/L，制氢氧化钾溶液，摩尔质量分数为0.1～0.2mol/L；如果硫化氢的体积分数v≤100ul/L，制氢氧化钾溶液，摩尔质量分数为0.001～0.1mol/L；
(2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.01～2.0L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为0.01～50min；
(3)利用离子色谱测定吸收液中氯离子含量，计算出氢气中的微量氯化氢含量。
所述步骤(1)中，氢氧化钾溶液的摩尔质量分数为0.001～0.8mol/L；
所述步骤(2)中，气体体积流量为0.1～1.5L/min，气体收集的时间为5～45min。
由于加氢装置的氢气系统中含有较多的酸性物质，其主要成分是硫化氢，首先利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量。如果硫化氢的体积分数v>10000ul/L，制氢氧化钾溶液，摩尔质量分数为0.3～1.0mol/L；如果硫化氢的体积分数1000<v≤10000ul/L，制氢氧化钾溶液，摩尔质量分数为0.2～0.3mol/L；如果硫化氢的体积分数100<v≤1000ul/L，制氢氧化钾溶液，摩尔质量分数为0.1～0.2mol/L；如果硫化氢的体积分数v≤100ul/L，制氢氧化钾溶液，摩尔质量分数为0.001～0.1mol/L。
本方法采集的气体显酸性，腐蚀性较强，因此采用硅胶管连接，且每次采样之后用不含氯离子的高纯水清洗晾干备用
本方法操作简单，原料价格低廉，测定结果准确，溶剂集中处理，利于环保，检测限较高，可检测出氯化氢的含量为1×10-9ul/L。
附图说明
图1：样品采集流程简图。
具体实施方式
下面通过实例对发明做进一步说明。实验采用的评价方法：
利用离子色谱法测定碱液中的氯离子含量，氢气中的氯化氢的含量可以计算出得出，根据公式：
式中：C1——气体的质量浓度，g/m3
C2——气体的体积浓度，uL/L
m——氯离子的质量，mg
M——HCl的分子量。
推出：
实例1
以重整装置中脱氯罐后的氢气为采集对象：
(1)利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量小于100ul/L，配制摩尔质量分数为0.001mol/L的氢氧化钾溶液；
(2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.8L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为25min；
(3)利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算氢气中的微量氯化氢含量为0.432uL/L，平行测定三次，重复性为0.984。
实例2
以重整装置中脱氯罐后的氢气为采集对象：
(1)利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量小于100ul/L，配制摩尔质量分数为0.01mol/L的氢氧化钾溶液；
(2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.8L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为25min；
(3)利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算氢气中的微量氯化氢含量为0.445uL/L，平行测定三次，重复性为0.994。
实例3
以重整装置中脱氯罐后的氢气为采集对象：
(1)利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量小于100ul/L，配制摩尔质量分数为0.1mol/L的氢氧化钾溶液；
(2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.8L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为25min；
(3)利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算氢气中的微量氯化氢含量为0.441uL/L，平行测定三次，重复性为0.991。
实例4
以重整装置中脱氯罐后的氢气为采集对象：
(1)利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量小于100ul/L，配制摩尔质量分数为0.01mol/L的氢氧化钾溶液；
(2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.1L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为25min；
(3)利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算氢气中的微量氯化氢含量为0.423uL/L，平行测定三次，重复性为0.992。
实例5
以重整装置中脱氯罐后的氢气为采集对象：
(1)利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量小于100ul/L，配制摩尔质量分数为0.01mol/L的氢氧化钾溶液；
(2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为1.5L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为25min；
(3)利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算氢气中的微量氯化氢含量为0.424uL/L，平行测定三次，重复性为0.961。
实例6
以重整装置中脱氯罐后的氢气为采集对象：
(1)利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量小于100ul/L，配制摩尔质量分数为0.01mol/L的氢氧化钾溶液；
(2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.1L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为5min；
(3)利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算氢气中的微量氯化氢含量为0.314uL/L，平行测定三次，重复性为0.784。
实例7
以重整装置中脱氯罐后的氢气为采集对象：
(1)利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量小于100ul/L，配制摩尔质量分数为0.01mol/L的氢氧化钾溶液；
(2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.8L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为45min；
(3)利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算氢气中的微量氯化氢含量为0.387uL/L，平行测定三次，重复性为0.990。
实例8
以加氢裂化装置低分气为采集对象：
(1)利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量为5420ul/L(1000-10000之间)，配制摩尔质量分数为0.3mol/L的氢氧化钾溶液；
(2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.8L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为25min；
(3)利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算氢气中的微量氯化氢含量为0.364uL/L，平行测定三次，重复性为0.914。
实例9
以加氢裂化装置低分气为采集对象：
(1)利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量为5420ul/L(1000-10000之间)，配制摩尔质量分数为0.2mol/L的氢氧化钾溶液；
(2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.8L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为25min；
(3)利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算氢气中的微量氯化氢含量为7.160uL/L，平行测定三次，重复性为0.972。
实例10
以加氢裂化装置低分气为采集对象：
1)利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量为5420ul/L(1000-10000之间)，配制摩尔质量分数为0.1mol/L的氢氧化钾溶液；
2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.8L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为25min；
3)利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算氢气中的微量氯化氢含量为7.040uL/L，平行测定三次，重复性为0.996。
实例11
以加氢裂化装置低分气为采集对象：
1)利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量为314ul/L(100-1000之间)，配制摩尔质量分数为0.1mol/L的氢氧化钾溶液；
2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.8L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为25min；
3)利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算氢气中的微量氯化氢含量为1.874uL/L，平行测定三次，重复性为0.984。
实例12
以加氢裂化装置低分气为采集对象：
1)利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量为314ul/L(100-1000之间)，配制摩尔质量分数为0.2mol/L的氢氧化钾溶液；
2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.8L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为25min；
3)利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算氢气中的微量氯化氢含量为2.145uL/L，平行测定三次，重复性为0.991。
实例13
以加氢裂化装置低分气为采集对象：
1)利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量在314ul/L(100-1000之间)，配制摩尔质量分数为0.15mol/L的氢氧化钾溶液；
2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.8L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为25min；
3)利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算氢气中的微量氯化氢含量为2.087uL/L，平行测定三次，重复性为0.993。
实例14
以柴油加氢装置低分气为采集对象：
1)利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量为10284ul/L(大于10000ul/L)，配制摩尔质量分数为0.3mol/L的氢氧化钾溶液；
2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.8L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为25min；
3)利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算氢气中的微量氯化氢含量为9.245uL/L，平行测定三次，重复性为0.987。
实例15
以柴油加氢装置低分气为采集对象：
1)利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量为10284ul/L(大于10000ul/L)，配制摩尔质量分数为0.8mol/L的氢氧化钾溶液；
2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.8L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为25min；
3)利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算氢气中的微量氯化氢含量为10.248uL/L，平行测定三次，重复性为0.984。
实例16
以柴油加氢装置低分气为采集对象：
1)利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量为10284ul/L(大于10000ul/L)，配制摩尔质量分数为0.5mol/L的氢氧化钾溶液；
2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.8L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为25min；
3)利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算氢气中的微量氯化氢含量为10.147uL/L，平行测定三次，重复性为0.989。
Claims (4)
1.一种氢气中微量氯化氢的检测方法，其特征是：利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量，制氢氧化钾溶液；利用氢氧化钾的多孔玻板吸收瓶吸收氢气中的氯化氢；再利用离子色谱测定其中氯离子的含量，计算出氢气中的微量氯化氢含量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是步骤如下：
(1)首先利用硫化氢检测管检测其硫化氢的含量，如果硫化氢的体积分数v>10000ul/L，制氢氧化钾溶液，摩尔质量分数为0.3～1.0mol/L；如果硫化氢的体积分数1000<v≤10000ul/L，制氢氧化钾溶液，摩尔质量分数为0.2～0.3mol/L；如果硫化氢的体积分数100<v≤1000ul/L，制氢氧化钾溶液，摩尔质量分数为0.1～0.2mol/L；如果硫化氢的体积分数v≤100ul/L，制氢氧化钾溶液，摩尔质量分数为0.001～0.1mol/L；
(2)用硅胶管连接采样口和流量计，调节气体体积流量为0.01～2.0L/min，再用硅胶管连接流量计和串联的两个多孔玻板吸收瓶，气体收集的时间为0.01～50min；
(3)利用离子色谱测定吸收液中氯离子含量，计算出氢气中的微量氯化氢含量。
3.如权利要求2所述的方法，其特征是上述步骤(1)中，氢氧化钾溶液的摩尔质量分数为0.001～0.8mol/L。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是上述步骤(2)中，气体体积流量为0.1～1.5L/min，气体收集的时间为5～45min。
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