CZ2013712A3 - Procedure and device for determining selected catalytic poisons in propylene - Google Patents

Procedure and device for determining selected catalytic poisons in propylene Download PDF

Info

Publication number
CZ2013712A3
CZ2013712A3 CZ2013-712A CZ2013712A CZ2013712A3 CZ 2013712 A3 CZ2013712 A3 CZ 2013712A3 CZ 2013712 A CZ2013712 A CZ 2013712A CZ 2013712 A3 CZ2013712 A3 CZ 2013712A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
sample
cos
propylene
column
kpa
Prior art date
Application number
CZ2013-712A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ304841B6 (en
Inventor
Marcela Pospíšilová
Original Assignee
Výzkumný ústav anorganické chemie, a. s.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Výzkumný ústav anorganické chemie, a. s. filed Critical Výzkumný ústav anorganické chemie, a. s.
Priority to CZ2013-712A priority Critical patent/CZ2013712A3/en
Publication of CZ304841B6 publication Critical patent/CZ304841B6/en
Publication of CZ2013712A3 publication Critical patent/CZ2013712A3/en

Links

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

Stanovení vybraných katalytických jedů v propylenu plynovou chromatografií spočívá v tom, že se vzorek obsahující alespoň 99 % obj. propylenu, dusík a alespoň katalytické jedy CO, COS a CO.sub.2.n., nastřikuje průtokem 3,2 ml/min za tlaku 200 až 300 kPa a zahřívá na teplotu 50 až 65 .degree.C, pak se ze vzorku za tlaku 300 až 350 kPa odděluje propylen v první koloně pro dělení COS a nižších uhlovodíků, pak se vzorek zahřívá rychlostí 30 až 40 .degree.C za minutu na teplotu 180 až 230 .degree.C, pak se vzorek rozdělí na dvě části, pak se z první části vzorku, obsahující CO a dusík, za tlaku 250 až 300 kPa odděluje dusík od CO na molekulovém sítu a zbylé katalytické jedy ve druhé části vzorku se za tlaku 300 až 350 kPa rozdělují ve druhé koloně pro dělení COS a nižších uhlovodíků a pak se obě části vzorku vyhodnocují hmotnostní spektrometrií. Zařízení pro stanovení katalytických jedů v propylenu obsahuje dávkovací zařízení (1) připojené do kolony (4) pro dělení COS a nižších uhlovodíků, jejíž výstup je přes dělič (3) připojen do detektoru (5) propylenu a přes dělič (6) do kolony (8) pro dělení COS a nižších uhlovodíků a do molekulového síta (9). Kolony (4, 8, 9) jsou umístěny v zahřívacích zařízeních (2, 7). Výstupy z molekulového síta (9) a z kolony (8) jsou připojeny do hmotnostního spektrometru (10).Gas chromatographic determination of selected catalytic poisons in propylene involves injecting a sample containing at least 99% by volume of propylene, nitrogen and at least catalytic poisons CO, COS and CO.sub.2 with a flow rate of 3.2 ml / min. at a pressure of 200 to 300 kPa and heating to 50 to 65 degC, then propylene is separated from the sample at a pressure of 300 to 350 kPa in a first column for separation of COS and lower hydrocarbons, then the sample is heated at 30 to 40 deg. C. per minute to a temperature of 180 to 230 degC, then the sample is divided into two, then nitrogen from CO on the molecular sieve is separated from the first CO and nitrogen containing sample at a pressure of 250 to 300 kPa and the remaining catalytic the poisons in the second part of the sample are distributed at a pressure of 300 to 350 kPa in a second column for separation of COS and lower hydrocarbons and then both parts of the sample are evaluated by mass spectrometry. The propylene catalytic poisons apparatus comprises a metering device (1) connected to a COS and lower hydrocarbon separation column (4), the outlet of which is connected via a divider (3) to the propylene detector (5) and via a column divider (6). 8) for the separation of COS and lower hydrocarbons and into the molecular sieve (9). The columns (4, 8, 9) are placed in heating devices (2, 7). The molecular sieve outputs (9) and the column (8) are connected to a mass spectrometer (10).

Description

Vynález se týká postupu a zařízení pro stanovení vybraných katalytických jedů v propylenu, které negativně ovlivňují aktivitu katalyzátoru a tím i polymerací propylenu. Vybranými katalytickými jedy jsou CO, CO2, COS, AsH3aNO.The present invention relates to a process and apparatus for the determination of selected catalytic poisons in propylene which adversely affect the activity of the catalyst and thus the polymerization of propylene. Selected catalytic poisons are CO, CO 2 , COS, AsH 3 and NO.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Propylen je jedna ze základních petrochemických surovin. Více než polovina jeho produkce se používá na výrobu polypropylenu. Proces, při kterém se polypropylen vyrábí, se nazývá polymerace. Jedná se o katalytickou reakci. Katalyzátory obecně jsou velmi citlivé na tzv. katalytické jedy. Nově vyvíjené katalyzátory často mají vyšší aktivitu než ty předchozí. Vysoká aktivita je ovšem také spojena s vyšší citlivostí na katalytické jedy. To znamená, že vývoj nových katalyzátorů je doprovázen snahou o snižování obsahu katalytických jedů v propylenu, jinak hrozí znehodnocení katalyzátoru. Úsilí o snižování obsahu katalytických jedů vyvolává nutnost vyvíjet nové analytické metody, které mají nižší mez detekce, aby bylo možné stanovit nižší obsah katalytických jedů v propylenu.Propylene is one of the basic petrochemical raw materials. More than half of its production is used for the production of polypropylene. The process by which polypropylene is produced is called polymerization. This is a catalytic reaction. Catalysts are generally very sensitive to so-called catalytic poisons. Newly developed catalysts often have higher activity than previous ones. However, high activity is also associated with higher sensitivity to catalytic poisons. This means that the development of new catalysts is accompanied by efforts to reduce the content of catalytic poisons in propylene, otherwise there is a risk of catalyst degradation. Efforts to reduce catalytic poisons make it necessary to develop new analytical methods having a lower detection limit in order to determine lower levels of catalytic poisons in propylene.

Jedním z dosavadních postupů stanovení katalytických jedů v propylenu je tzv. suchá kolorimetrie („dry colorimetry“) [Thind, S. Analysis of Impurities in Polymer-grade Ethylene, Propylene and 1,3 Butadiene. Dostupné dne 31. ledna 2013 na adrese http://www.cianalytics.com/articles/low_level_impurity_analysis.pdf]. Postup je založen na tom, že při průchodu analyzovaného plynu přes detekční pásku napuštěnou činidlem (popř. směsí činidel) se na pásce objeví barevná skvrna. Čím je vyšší koncentrace analytu, tím je barevná skvrna tmavší. Vyhodnocení se provádí měřením intenzity ztmavnutí vzniklé barevné skvrny a porovnáním se standardy v zabudované kalibrační křivce (interní kalibrace). Nevýhodou tohoto postupu je velký objem dávkovaného vzorku, neseparování jednotlivých katalytických jedů a spektrofotometrická detekce. Významnou nevýhodou tohoto postupuje, že neumožňuje stanovení katalytických jedů CO a CO2.One of the prior art methods for the determination of catalytic poisons in propylene is the so-called dry colorimetry [Thind, S. Analysis of Impurities in Polymer-grade Ethylene, Propylene and 1,3 Butadiene. Available January 31, 2013 at http://www.cianalytics.com/articles/low_level_impurity_analysis.pdf]. The procedure is based on the fact that when the analyzed gas passes through the detection tape impregnated with the reagent (or mixture of reagents), a colored spot appears on the tape. The higher the analyte concentration, the darker the color spot. The evaluation is done by measuring the darkness of the color spot and comparing it with the standards in the built-in calibration curve (internal calibration). The disadvantage of this procedure is the large volume of the dosed sample, non-separation of individual catalytic poisons and spectrophotometric detection. A significant disadvantage of this procedure is that it does not allow the determination of catalytic poisons of CO and CO 2 .

Další dosavadním postupem stanovení nečistot v propylenu je plynová chromatografíe s hmotnostní detekcí [Feyerherm, F., Wason, J. The Analysis of Trace Contaminants in High Purity Ethylene and Propylene Using GC/MS: Agilent Technologies/Wasson ECE Monomer Analyzer: Application; Library Agilent Technologies. Life Sciences and chemical analysis. Dostupné dne 2013-01-31 na adrese http://www.chem.agilent.com/Library/applications/5966-3240E.pdf]. Principem postupu je separace jednotlivých nečistot a propylenu s následnou hmotnostní detekcí. Tento postup umožňuje po předchozí separaci pro2 pylenil stanovení nízkých koncentrací některých uhlovodíků, sirných látek, arsinu a fosfinu. Nevýhodou tohoto postupu je, že neumožňuje stanovit COS o koncentraci nižší než 10 nl/1. Další nevýhodou postupuje, že neumožňuje stanovení CO a CO2.Another prior art method for determining impurities in propylene is gas chromatography with mass detection [Feyerherm, F., Wason, J. Analysis of Trace Contaminants in High Purity Ethylene and Propylene Using GC / MS: Agilent Technologies / Wasson ECE Monomer Analyzer: Application; Library Agilent Technologies. Life sciences and chemical analysis. Available on 2013-01-31 at http://www.chem.agilent.com/Library/applications/5966-3240E.pdf]. The principle of the procedure is the separation of individual impurities and propylene with subsequent mass detection. This procedure allows for the determination of low concentrations of some hydrocarbons, sulfur compounds, arsine and phosphine after pre-pyreneil separation. The disadvantage of this procedure is that it does not allow the determination of COS below 10 nl / l. Another disadvantage is that it does not allow the determination of CO and CO2.

Další dosavadní postup stanovení nečistot v propylenu [Peak Performer 1, Peak Laboratory's resource líbrary. Dostupné dne 2013-01-31 na adrese http://peaklaboratories.com/resources/datasheets/peak_performer_lrcp_datasheet.pdf] pracuje na principu oxidačně-redukční reakce s následnou UV detekcí. Postup využívá lože oxidů rtuti zahřáté na definovanou teplotu. Při průchodu vzorku tímto ložem při dané teplotě dochází k oxidačně-redukční reakci podle rovniceAnother procedure for the determination of impurities in propylene [Peak Performer 1, Peak Laboratory's resource liqueurs. Available on 2013-01-31 at http://peaklaboratories.com/resources/datasheets/peak_performer_lrcp_datasheet.pdf] works on the principle of oxidation-reduction reaction followed by UV detection. The process utilizes a mercury oxide bed heated to a defined temperature. Passing a sample through this bed at a given temperature results in an oxidation-reduction reaction according to the equation

CO + HgO —* CO2 + Hg [1] a následnému uvolnění par rtuti. Ve fotometrické cele je měřena její absorbance UV záření, která je přímo úměrná obsahu CO. Nevýhodou tohoto postupu je, že je použitelný pouze pro stanovení dvou složek, a to CO a vodíku, neumožňuje však stanovení CO2, COS, AsFfi a NO. Další nevýhodou tohoto postupuje používání rtuti, která je vysoce toxická. Další nevýhodou je používání UV detekce, která je obecně méně citliváCO + HgO - * CO2 + Hg [1] and subsequent release of mercury vapors. In a photometric cell, its UV absorbance is measured, which is proportional to the CO content. The disadvantage of this procedure is that it is only applicable to the determination of two components, CO and hydrogen, but does not allow the determination of CO2, COS, AsFfi and NO. Another disadvantage of this process is the use of mercury, which is highly toxic. Another disadvantage is the use of UV detection, which is generally less sensitive

Další dosavadní postup stanovení nečistot v propylenu [V.A.Krylov, O.Yu. Chemova, A.Yu. Sozin, A.P.Kotkov. Gas Chromatography/Mass Spectrometry Analysis of Arsine of High Purity. Inorganic Materiály 2011, Vol. 47, No. 14, pp. 1534-1538] je též založen na plynové chromatografie s hmotnostní detekcí, jehož nevýhodou je v tomto případě stanovení katalytických jedů pouze v arsinu, nikoli v propylenu. Tento postup sice umožňuje stanovit i hydrid křemíku (SÍH4) a hydrid germania (GeH4), které se však v propylenu běžně nevyskytují.Another procedure for the determination of impurities in propylene [V.A.Krylov, O.Yu. Chemova, A.Yu. Sozin, A.P.Kotkov. Gas Chromatography / Mass Spectrometry Analysis of High Purity Arsine. Inorganic Materials 2011, Vol. 47, No. 14, s. 1534-1538] is also based on gas chromatography with mass detection, the disadvantage of which in this case is the determination of catalytic poisons only in arsine, not in propylene. Although this procedure makes it possible to determine silicon hydride (SiH4) and germanium hydride (GeH4), which are not commonly found in propylene.

Další dosavadní postup stanovení nečistot je sice určen ke stanovení nečistot, kterými jsou H2, O2, Ar, N2, CO, CO2 a uhlovodíky, ale ve vysoce čistém hydridu křemíku (S1H4) [V.M. Vorotyntsev, G.M. Mochalov, A.K. Matveev, A.V. Malyshev, I.V. Vorotyntsev. Determination of Trace Impurities of H2, O2, Ar, N?, CO, CO2 and Hydrocarbons in High-Purity Monosilane by Gas Chromatography, Journal of Analytical Chemistry, Vol. 58, 2003, pp, 156-159], Principem postupuje opět plynová chromatografie.Another existing process impurities determination is indeed intended for the determination of impurities, which are H 2, O2, Ar, N2, CO, CO2 and hydrocarbons, but in a highly pure silicon hydride (S1H4) [VM Vorotyntsev GM Mochalov, AK Matveev AV Malyshev IV Vorotyntsev. Determination of Trace Impurities of H2, O2, Ar, N2, CO, CO2 and Hydrocarbons in High-Purity Monosilane by Gas Chromatography, Journal of Analytical Chemistry, Vol. 58, 2003, pp, 156-159], Gas chromatography again proceeds.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje postup stanovení vybraných katalytických jedů v propylenu podle vynálezu.The above disadvantages are eliminated by the process of determining selected catalyst poisons in propylene according to the invention.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Postup stanovení vybraných katalytických jedů v propylenu plynovou chromatografií je charakterizován tím. že se vzorek o objemu 100 až 300 μΐ, obsahující alespoň 99 % obj. propylenu, dusík a alespoň katalytické jedy CO. COS a CO2, nastřikuje průtokem 3,2 ml/min za tlaku 200 až 300 kPa a zahřívá na teplotu 50 až 65 °C, pak se ze vzorku za tlaku 300 až 350 kPa odděluje propylen v první koloně pro dělení COS a nižších uhlovodíků, pak se vzorek zahřívá rychlostí 30 až 40 °C za minutu na teplotu 180 až 230 °C, pak se vzorek rozdělí na dvě části, pak se z první části vzorku, obsahující CO a dusík, za tlaku 250 až 300 kPa odděluje dusík od CO na molekulovém sítu o velikosti částic 0,5 nm a zbylé katalytické jedy ve druhé části vzorku se za tlaku 300 až 350 kPa rozděluje ve druhé koloně pro dělení COS a nižších uhlovodíků a pak se obě části vzorku vyhodnocují hmotnostní spektrometrií.The procedure for the determination of selected catalytic poisons in propylene by gas chromatography is characterized by. A sample of between 100 and 300 μ 300, containing at least 99% by volume of propylene, nitrogen and at least catalytic CO poisons. COS and CO 2 , injected at a flow rate of 3.2 ml / min at 200-300 kPa and heated to 50-65 ° C, then propylene was separated from the sample at 300-350 kPa in the first COS and lower hydrocarbon separation column then the sample is heated at a rate of 30 to 40 ° C per minute to a temperature of 180 to 230 ° C, then the sample is divided into two parts, then nitrogen is separated from the first part of the sample containing CO and nitrogen at 250 to 300 kPa The CO on a 0.5 nm molecular sieve and the remaining catalytic poisons in the second portion of the sample are split at 300-350 kPa in a second column for separating COS and lower hydrocarbons, and then both parts of the sample are evaluated by mass spectrometry.

Výhodný postup stanovení vybraných katalytických jedů v propylenu plynovou chromatografií je charakterizován tím, že vzorek obsahuje alespoň jeden další katalytický jed vybraný ze skupiny zahrnující AsH? a NO.A preferred method for the determination of selected catalytic poisons in propylene by gas chromatography is characterized in that the sample comprises at least one additional catalytic poison selected from the group consisting of AsH 2? and NO.

Zařízení pro stanovení vybraných katalytických jedů v propylenu plynovou chromatografií je charakterizováno tím, že dávkovači zařízení vzorků je připojeno ke vstupu do první kolony pro dělení COS a nižších uhlovodíků umístěné v prvním zahřívacím zařízení, jejíž výstup je připojen ke vstupu do prvního děliče, jehož jeden výstup je připojen ke vstupu do detektoru propylenu a druhý výstup ke vstupu do druhého děliče, jehož jeden výstup je připojen ke vstupu do druhé kolony pro dělení COS a nižších uhlovodíků a druhý výstup ke vstupu do kolony s molekulovým sítem o velikosti částic 0,5 nm, přičemž druhá kolona pro dělení COS a nižších uhlovodíků a kolona s molekulovým sítem jsou umístěny ve druhém zahřívacím zařízení, přičemž výstup ze druhé kolony pro dělení COS a nižších uhlovodíků a z kolony s molekulovým sítem jsou připojeny ke vstupu do hmotnostního spektrometru, přičemž všechny kolony mají vnitřní průměr 0,32 mm a délku 30 až 60 m.Apparatus for determining selected catalytic poisons in propylene by gas chromatography is characterized in that the sample dosing device is connected to an inlet of a first COS and lower hydrocarbon stream column located in a first heating device whose outlet is connected to an inlet of a first divider, one outlet of it is connected to an inlet to the propylene detector and a second outlet to an inlet to a second divider, one outlet to the inlet of a second COS and lower hydrocarbon separation column and the other to an inlet of 0.5 nm molecular sieve, wherein the second COS and lower hydrocarbon separation column and the molecular sieve column are located in a second heating device, the output of the second COS and lower hydrocarbon separation column and the molecular sieve column are connected to the mass spectrometer inlet, The columns have an internal diameter of 0.32 mm and a length of 30 to 60 m.

Postup stanovení vybraných katalytických jedů v propylenu podle vynálezu umožňuje stanovovat CO, CO? a COS zároveň s ASH3 nebo/a NO. Oproti metodám založeným na online zapojení je postup stanovení vybraných katalytických jedů v propylenu podle vynálezu uživatelsky upravitelný podle aktuálních potřeb. Např., pokud již nebude nutné stanovovat COS v propylenu, který je eluován jako poslední složka ze sledovaných katalytických jedů, je možné postup upravit zkrácením doby analýzy.The procedure for the determination of selected catalytic poisons in propylene according to the invention makes it possible to determine CO, CO? and COS together with ASH3 and / or NO. In contrast to online-based methods, the procedure for determining selected catalytic poisons in propylene according to the invention is customizable according to current needs. For example, if it is no longer necessary to determine COS in propylene, which is eluted as the last component from the catalytic poisons of interest, the procedure may be modified by reducing the analysis time.

Obsahuje-li vzorek CO, CO2, COS, ASH3 a NO, tak se při postupu stanovení vybraných katalytických jedů v propylenu podle vynálezu v první části vzorku na molekulovém sítu rozděluje dusík, CO. Ostatní katalytické jedy, tedy CO2, COS, ASH3 a NO, se rozdělují ve druhé koloně pro dělení COS a nižších uhlovodíků.If the sample contains CO, CO 2 , COS, ASH 3 and NO, nitrogen, CO is distributed on the molecular sieve in the first part of the sample in the procedure for determining selected catalytic poisons in propylene according to the invention. The other catalytic poisons, CO 2 , COS, ASH 3 and NO, are separated in a second column for the separation of COS and lower hydrocarbons.

Postup stanovení vybraných katalytických jedů v propylenu podle vynálezu umožňuje dosahovat nižších de4 tekčních limitů než dosavadní používané postupy, což je nezbytné zejména vzhledem k nově vyvinutým polymeračním katalyzátorům citlivým na nízké koncentrace katalytických jedů.The process for the determination of selected catalytic poisons in propylene according to the invention makes it possible to achieve lower detection limits than the prior art methods, which is necessary in particular in view of the newly developed polymerization catalysts sensitive to low concentrations of catalytic poisons.

Objasnění výkresů-»Clarification of drawings- »

Na výkresech, s jejichž pomocí bude vynález blíže objasněn, jsou znázorněny následující obrázky:BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The following drawings are shown in order to illustrate the invention in greater detail:

Obrázek A uvádí spektrogram propylenu obsahujícího čtyři katalytické jedy, a to CO, CO?, COS a AsH3.Figure A shows the spectrogram of propylene containing four catalytic poisons, namely CO, CO 2, COS and AsH 3 .

Obrázek 1 znázorňuje schéma zařízení pro stanovení vybraných katalytických jedů v propylenu.Figure 1 shows a diagram of a device for determining selected catalytic poisons in propylene.

Příklady ^uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention

Příklad 1Example 1

Vzorek o objemu 100 nebo 200 μΐ, obsahující 99,5 % obj. propylenu, dusík a katalytické jedy CO, COS a CO2, se nastřikuje průtokem 3,2 ml/min za tlaku 200 kPa a zahřívá na teplotu 50 °C. Pak se ze vzorku za tlaku 300 kPa odděluje propylen od katalytických jedů a dusíku v první koloně (4ýpro dělení COS a nižších uhlovodíků. Pak se vzorek, obsahující katalytické jedy a dusík, zahřívá rychlostí 30 °C za minutu na teplotu 180 °C. Pak se v době 2,3 minuty po nástřiku vzorek rozdělí na dvě části. Z první části vzorku, obsahující CO a dusík, se za tlaku 250 kPa odděluje dusík od CO na molekulovém sítu (9.) o velikosti částic 0,5 nm. V době 2,4 minuty po nástřiku se druhá část vzorku, obsahující zbylé katalytické jedy, za tlaku 300 kPa začne rozdělovat na jednotlivé katalytické jedy ve druhé koloně (8jr pro dělení COS a nižších uhlovodíků. V době 4,6 minut po nástřiku se obě části vzorku spojují a pak se vyhodnocují hmotnostní spektrometrií.A sample of 100 or 200 μΐ, containing 99,5% by volume of propylene, nitrogen and CO, COS and CO2 catalytic poisons, is injected at a flow rate of 3,2 ml / min at 200 kPa and heated to 50 ° C. Then, propylene is separated from the sample at a pressure of 300 kPa from the catalytic poisons and nitrogen in the first column (for COS and lower hydrocarbon separation), and then the sample containing the catalytic poisons and nitrogen is heated at 30 ° C per minute to 180 ° C. The sample is divided into two portions at a time of 2.3 minutes after injection and from a first portion of the sample containing CO and nitrogen, at a pressure of 250 kPa, nitrogen is separated from CO on a molecular sieve (9.) having a particle size of 0.5 nm. At 2.4 minutes after injection, the second portion of the sample containing the remaining catalytic poisons at 300 kPa pressure begins to separate into individual catalytic poisons in the second column (8 µL for COS and lower hydrocarbon separation. At 4.6 minutes after injection, both portions sample and then evaluated by mass spectrometry.

Tabulka 1 - Výsledky stanovení vybraných katalytických jedů v propylenuTable 1 - Results of determination of selected catalytic poisons in propylene

stanovovaná složka determined component CO WHAT co2 co 2 COS WHAT WITH koncentrace [nl/1] concentration [nl / 1] 45 45 68 68 6,5 6.5

Příklad 2Example 2

Vzorek o objemu 100 μΐ, obsahující 99,5 % obj. propylenu, dusík a katalytické jedy CO, COS, CO? a AsH3, se nastřikuje průtokem 3,2 ml/min za tlaku 200 kPa a zahřívá na teplotu 60 °C. Pak se ze vzorku za tlaku 350 kPa odděluje propylen od katalytických jedů a dusíku v první koloně (4) pro dělení COS a nižších uhlovodíků. Pak se vzorek, obsahující katalytické jedy a dusík, zahřívá rychlostí 35 °C za minutu na teplotu 200 °C. Pak se v době 2,1 minuty po nástřiku vzorek rozdělí na dvě části. Z první části vzorku, obsahující CO a dusík, se za tlaku 270 kPa odděluje dusík od CO na molekulovém sítu (9) o velikosti částic 0,5 nm. V době 2,2 minuty po nástřiku se druhá část vzorku, obsahující zbylé katalytické jedy, za tlaku 350 kPa začne rozdělovat na jednotlivé katalytické jedy ve druhé koloně (8j pro dělení COS a nižších uhlovodíků. V době 4,4 minut po nástřiku se obě části vzorku spojují a pak se vyhodnocují hmotnostní spektrometrií.100 μΐ sample containing 99.5% by volume of propylene, nitrogen and catalytic poisons CO, COS, CO? and AsH 3 , was injected at a flow rate of 3.2 ml / min at 200 kPa and heated to 60 ° C. Then propylene is separated from the catalyst poisons and nitrogen in a first column (4) for separating COS and lower hydrocarbons from the sample at a pressure of 350 kPa. Then the sample containing the catalytic poisons and nitrogen is heated at a temperature of 35 ° C per minute to 200 ° C. Then, the sample is divided into two parts at 2.1 minutes after injection. From a first portion of the sample containing CO and nitrogen, at a pressure of 270 kPa, nitrogen is separated from CO on a molecular sieve (9) having a particle size of 0.5 nm. At 2.2 minutes after injection, the second portion of the sample containing the remaining catalytic poisons at 350 kPa pressure begins to separate into individual catalytic poisons in the second column (8j for COS and lower hydrocarbon separation). parts of the sample are joined and then evaluated by mass spectrometry.

Tabulka 2 - Výsledky stanovení vybraných katalytických jedů v propylenu:Table 2 - Results of determination of selected catalytic poisons in propylene:

stanovovaná složka determined component CO WHAT CO2 CO 2 COS WHAT WITH AsH3 AsH 3 koncentrace [nl/1] concentration [nl / 1] 55 55 48 48 5,5 5.5 65 65

(x1.000,000)(x1.000,000)

44.00 (5.00)44.00

1.001.00

0.75 ro0.75 ro

Ň c <D c 0.500.25C c <D c 0.500.25

76.00(12.31)76.00

28.00 (1.00)28.00

CO2 48 ppb \CO 2 48 ppb CO 50 ppb CO 50 ppb AsH3 65 ppb /AsH 3 65 ppb COS 10 ppb / COS 10 ppb /

0.000.00

3.25 3.50 3.75 4.003.25 3.50 3.75 4.00

4.25 4.50 4.754.25 4.50 4.75

5.005.00

5.25 5.50 5.75 retenční čas tR [min]5.25 5.50 5.75 retention time t R [min]

Obrázek A: Analýza propylenu obsahujícího čtyři katalytické jedy - CO, CO2, COS a AsH3 Figure A: Analysis of propylene containing four catalytic poisons - CO, CO2, COS and AsH 3

Příklad 3Example 3

Vzorek o objemu 300 μΐ, obsahující 99,8 % obj. propylenu, dusík a katalytické jedy CO, COS, CO2 a NO, se nastřikuje průtokem 3,2 ml/min za tlaku 200 kPa a zahřívá na teplotu 65 °C. Pak se ze vzorku za tlaku 320 kPa odděluje propylen od katalytických jedů a dusíku v první koloně (4) pro dělení COS a nižších uhlovodíků. Pak ‘ » se vzorek, obsahující katalytické jedy a dusík, zahřívá rychlostí 40 °C za minutu na teplotu 230 °C. Pak se v době 4,6 minuty po nástřiku vzorek rozdělí na dvě části. Z první části vzorku, obsahující CO, NO a dusík, se za tlaku 300 kPa rozděluje dusík, NO a CO na molekulovém sítu (9) o velikosti částic 0,5 nm. V doběA 300 μΐ sample containing 99.8% by volume of propylene, nitrogen and CO, COS, CO2 and NO catalyst poisons is injected at a flow rate of 3.2 ml / min at 200 kPa and heated to 65 ° C. Then propylene is separated from the catalyst poisons and nitrogen in the first column (4) for separating COS and lower hydrocarbons from the sample at 320 kPa. Then, the sample containing the catalytic poisons and nitrogen is heated at a temperature of 40 ° C per minute to 230 ° C. Then, within 4.6 minutes after injection, the sample is divided into two parts. From the first part of the sample, containing CO, NO and nitrogen, nitrogen, NO and CO are separated at a pressure of 300 kPa on a molecular sieve (9) having a particle size of 0.5 nm. During

4,8 minuty po nástřiku se druhá část vzorku, obsahující zbylé katalytické jedy, za tlaku 320 kPa začne rozdělovat na jednotlivé katalytické jedy ve druhé koloně (8) pro dělení COS a nižších uhlovodíků. V době 6,0 minut po nástřiku se obě části vzorku spojují a pak se vyhodnocují hmotnostní spektrometrií.4.8 minutes after injection, the second portion of the sample, containing the remaining catalytic poisons, at 320 kPa pressure, begins to separate into individual catalytic poisons in the second column (8) for separating the COS and lower hydrocarbons. At 6.0 minutes after injection, both parts of the sample were pooled and then evaluated by mass spectrometry.

Tabulka 3 - Výsledky stanovení vybraných katalytických jedů v propylenuTable 3 - Results of the determination of selected catalytic poisons in propylene

stanovovaná složka determined component CO WHAT CO2 CO 2 COS WHAT WITH NO NO koncentrace [nl/1] concentration [nl / 1] 95 95 362 362 9,5 9.5 168 168

Příklad 4Example 4

Vzorek o objemu 100 nebo 200 μΐ, obsahující 99,5% obj. propylenu, dusík a katalytické jedy CO, COS, CO2.NO a AsH3, se nastřikuje průtokem 3,2 ml/min za tlaku 200 kPa a zahřívá na teplotu 55 °C. Pak se ze vzorku za tlaku 330 kPa odděluje propylen od katalytických jedů a dusíku v první koloně (4) pro dělení COS a nižších uhlovodíků. Pak se vzorek, obsahující katalytické jedy a dusík, zahřívá rychlostí 35 °C za minutu na teplotu 220 °C. Pak se v době 2,3 minuty po nástřiku vzorek rozdělí na dvě části. Z první části vzorku, obsahující CO, NO a dusík, se za tlaku 300 kPa rozděluje dusík, NO a CO na molekulovém sítu (9) o velikosti částic 0,5 nm. V době 2,4 minuty po nástřiku se druhá Část vzorku, obsahující zbylé katalytické jedy, za tlaku 330 kPa začne rozdělovat na jednotlivé katalytické jedy ve druhé koloně (8J pro dělení COS a nižších uhlovodíků. V době 4,4 minut po nástřiku se obě části vzorku spojují a pak se vyhodnocují hmotnostní spektrometrií.A sample of 100 or 200 μΐ, containing 99,5% by volume of propylene, nitrogen and catalytic poisons of CO, COS, CO2.NO and AsH 3 , is injected at a flow rate of 3,2 ml / min at 200 kPa and heated to 55 ° C. Deň: 32 ° C. Then propylene is separated from the catalyst poisons and nitrogen in the first column (4) for separating COS and lower hydrocarbons from the sample at a pressure of 330 kPa. Then the sample containing the catalytic poisons and nitrogen is heated at a temperature of 35 ° C per minute to 220 ° C. The sample is then divided into two parts at 2.3 minutes after injection. From the first portion of the sample, containing CO, NO and nitrogen, nitrogen, NO and CO are separated at a pressure of 300 kPa on a molecular sieve (9) having a particle size of 0.5 nm. At 2.4 minutes after the injection, the second portion of the sample containing the remaining catalytic poisons at 330 kPa pressure begins to separate into individual catalytic poisons in the second column (8J for COS and lower hydrocarbon separation). parts of the sample are joined and then evaluated by mass spectrometry.

Tabulka 4 - Výsledky stanovení vybraných katalytických jedů v propylenuTable 4 - Results of determination of selected catalytic poisons in propylene

stanovovaná složka determined component CO WHAT CO2 CO 2 COS WHAT WITH NO NO AsH3 AsH 3 koncentrace [nl/1] concentration [nl / 1] 72 72 225 225 4,2 4.2 110 110 60 60

Příklad 5Example 5

Zařízení pro stanovení vybraných katalytických jedů v propylenu plynovou chromatografíí obsahuje dávkovači zařízení (1) vzorků, kterým je dávkovači smyčka. Výstup z dávkovači smyčky je připojen ke vstupu do první kolony (4>GS-GasPro firmy Agilent Technologies pro dělení COS a nižších uhlovodíků. Tato kolona (4) je vybavena prvním zahřívacím zařízením (2)'. Výstup z první kolony (4) je připojen ke vstupu do prvního děliče (3), kterým je trojcestný ventil. Jeden výstup prvního děliče (3) je připojen ke vstupu do detektoru (5) propylenu. Druhý výstup prvního děliče (3) je připojen ke vstupu do druhého děliče (6), kterým je trojcestný ventil. Jeden výstup druhého děliče (6) je připojen ke vstupu do kolony Molsieve 5A PLOT firmy Agilent Technologies s molekulovým sítem (9) o velikosti částic 0,5 nm, vnitřním průměru 0,32 mm a délce 30 m. Druhý výstup druhého děliče (6) je připojen ke vstupu do druhé kolony (8j pro dělení COS a nižších uhlovodíků. Kolona s molekulovým sítem (9) a druhá kolona (8/pro dělení COS a nižších uhlovodíků jsou vybaveny druhým zahřívacím zařízením (7). Výstup z kolony s molekulovým sítem (9) a výstup ze druhé kolony (8j pro dělení COS a nižších uhlovodíků jsou připojeny ke vstupu do hmotnostního spektrometru (10). Obě kolony (4,.8,) pro dělení COS a nižších uhlovodíků mají vnitřní průměr 0,32 mm a délku 30 nebo 60 m.The apparatus for the determination of selected catalytic poisons in propylene by gas chromatography comprises a sample dosing device (1) which is a dosing loop. The outlet of the feed loop is connected to the inlet of the first column (4 > GS-GasPro of Agilent Technologies for COS and lower hydrocarbon separation) This column (4) is equipped with a first heating device (2). connected to the inlet to the first divider (3) which is a three-way valve One outlet of the first divider (3) is connected to the inlet to the propylene detector (5) The second outlet of the first divider (3) is connected to the inlet to the second divider (6) One outlet of the second splitter (6) is connected to an Molsieve 5A PLOT column from Agilent Technologies with a molecular sieve (9) having a particle size of 0.5 nm, an inner diameter of 0.32 mm and a length of 30 m. The second outlet of the second divider (6) is connected to the inlet of the second column (8j for COS and lower hydrocarbons separation). The molecular sieve column (9) and the second column (8 / for COS and lower hydrocarbons separation) are equipped with a second heater. m means (7). The output from the column with a molecular sieve (9) and the outlet of the second column (8j for dividing COS and lower hydrocarbons are connected to the input of the mass spectrometer (10). Both COS and lower hydrocarbon separation columns (4, 8,) have an inner diameter of 0.32 mm and a length of 30 or 60 m.

Příklad 6Example 6

Zařízení pro stanovení vybraných katalytických jedů v propylenu plynovou chromatografií obsahuje redukční ventil pro stabilizaci tlaku v dávkovacím zařízení (1) vzorků, kterým je dávkovači smyčka. Redukční ventil je připojen na první výstup dávkovacího zařízení (1). Druhý výstup dávkovacího zařízení (l)'je připojen na vstup do první kolony (4_)pro dělení COS a nižších uhlovodíků o vnitřním průměru 0,32 mm a délce 60 m. Tato kolona (4) je vybavena prvním zahřívacím zařízením (2). Výstup z první kolony (4) je připojen ke vstupu do prvního děliče (3ý, kterým je trojcestný ventil. Jeden výstup prvního děliče (3) je připojen ke vstupu do detektoru (5) propylenu. Druhý výstup prvního děliče (3) je připojen ke vstupu do druhého děliče (6), kterým je trojcestný ventil. Jeden výstup druhého děliče (6J je připojen ke vstupu do kolony s molekulovým sítem (9) o velikosti částic 0,5 nm, vnitřním průměru 0,32 mm a délce 30 m. Druhý výstup druhého děliče (6ýje připojen ke vstupu do druhé kolony (8)' pro dělení COS a nižších uhlovodíků o vnitřním průměru 0,32 mm a délce 30 m. Kolona s molekulovým sítem (9) a druhá kolona (8) pro dělení COS a nižších uhlovodíků jsou vybaveny druhým zahřívacím zařízením (7ý Výstup z kolony s molekulovým sítem (9/a ze druhé kolony (8) pro dělení COS a nižších uhlovodíků jsou připojeny ke vstupu do hmotnostního spektrometru (10). Obě kolony (4, 8) pro dělení COS a nižších uhlovodíků mají vnitřní průměr 0,32 mm a délku 30 nebo 60 m.The apparatus for the determination of selected catalytic poisons in propylene by gas chromatography comprises a pressure reducing valve for stabilizing the pressure in the sample dosing device (1), which is a dosing loop. The pressure reducing valve is connected to the first outlet of the dosing device (1). A second outlet of the metering device (1) is connected to the inlet of a first column (4) for separating COS and lower hydrocarbons having an internal diameter of 0.32 mm and a length of 60 m. This column (4) is equipped with a first heating device (2). The outlet of the first column (4) is connected to the inlet to the first divider (3y which is a three-way valve. One outlet of the first divider (3) is connected to the inlet to the propylene detector (5). One outlet of the second separator (6J) is connected to the inlet of a molecular sieve column (9) having a particle size of 0.5 nm, an inner diameter of 0.32 mm and a length of 30 m. The second outlet of the second divider (6 is connected to the inlet to the second column (8) 'for separating COS and lower hydrocarbons with an internal diameter of 0.32 mm and a length of 30 m. Molecular sieve column (9) and second column (8) for COS separation and lower hydrocarbons are equipped with a second heating device (7) The exit of the molecular sieve column (9 /) and the second COS separation column (8) are connected to the mass spectrometer (10) inlet. Both columns (4, 8) for cannons COS and lower hydrocarbons have an internal diameter of 0.32 mm and a length of 30 or 60 m.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Postup a zařízení pro stanovení vybraných katalytických jedů v propylenu jsou průmyslově využitelné při výrobě polypropylenu pro kontrolu jeho kvality.The process and apparatus for the determination of selected catalytic poisons in propylene are industrially applicable in the production of polypropylene to control its quality.

Claims (3)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Postup stanovení vybraných katalytických jedů v propylenu plynovou chromatografíí, vyznačující se tím, že se vzorek o objemu 100 až 300 pl, obsahující alespoň 99 % obj. propylenu, dusík a alespoň katalytické jedy CO, COS a CO2, nastřikuje průtokem 3,2 ml/min za tlaku 200 až 300 kPa a zahřívá na teplotu 50 až 65 °C, pak se ze vzorku za tlaku 300 až 350 kPa odděluje propylen v první koloně pro dělení COS a nižších uhlovodíků, pak se vzorek zahřívá rychlostí 30 až 40 °C za minutu na teplotu 180 až 230 °C, pak se vzorek rozdělí na dvě části, pak se z první části vzorku, obsahující CO a dusík, za tlaku 250 až 300 kPa odděluje dusík od CO na molekulovém sítu o velikosti částic 0,5 nm a zbylé katalytické jedy ve druhé části vzorku se za tlaku 300 až 350 kPa rozdělují ve druhé koloně pro dělení COS a nižších uhlovodíků a pak se obě části vzorku vyhodnocují hmotnostní spektrometrií.Method for the determination of selected catalytic poisons in propylene by gas chromatography, characterized in that a sample having a volume of 100 to 300 µl containing at least 99% by volume of propylene, nitrogen and at least catalytic poisons of CO, COS and CO2 is injected at a flow rate of 3.2 ml / min at 200 to 300 kPa and heated to 50 to 65 ° C, then propylene is separated from the sample at 300 to 350 kPa in the first COS and lower hydrocarbon separation column, then the sample is heated at a rate of 30 to 40 ° C per minute to a temperature of 180 to 230 ° C, then the sample is divided into two parts, then nitrogen is separated from the CO on a molecular sieve with a particle size of 0.5 at a pressure of 250 to 300 kPa from the first part of the sample containing CO and nitrogen. nm and the remaining catalytic poisons in the second portion of the sample are separated at a pressure of 300 to 350 kPa in a second column for separating COS and lower hydrocarbons, and then both parts of the sample are evaluated by mass spectrometry. 2. Postup podle nároku 1, vyznačující se tím, že vzorek obsahuje alespoň jeden další katalytický jed vybraný ze skupiny zahrnující ASH3 a NO.The method of claim 1, wherein the sample comprises at least one additional catalytic poison selected from the group consisting of ASH 3 and NO. 3. Zařízení k provádění postupu podle některého z nároků 1 až 2, vyznačující se tím, že dávkovači zařízení (1) vzorků je připojeno ke vstupu do první kolony (4) pro dělení COS a nižších uhlovodíků umístěné v prvním zahřívacím zařízení (2), jejíž výstup je připojen ke vstupu do prvního děliče (3), jehož jeden výstup je připojen ke vstupu do detektoru (5) propylenu a druhý výstup ke vstupu do druhého děliče (6), jehož jeden výstup je připojen ke vstupu do druhé kolony (8) pro dělení COS a nižších uhlovodíků a druhý výstup ke vstupu do kolony s molekulovým sítem (9) o velikosti částic 0,5 nm, přičemž druhá kolona (8) pro dělení COS a nižších uhlovodíků a kolona s molekulovým sítem (9) jsou umístěny ve druhém zahřívacím zařízení (7), přičemž výstup z druhé kolony (8) pro dělení COS a nižších uhlovodíků a výstup z kolony s molekulovým sítem (9) jsou připojeny ke vstupu do hmotnostního spektrometru (10), přičemž kolony (4, 8, 9) mají vnitřní průměr 0,32 mm a délku 30 až 60 m.Device for carrying out the process according to one of claims 1 to 2, characterized in that the sample dosing device (1) is connected to the inlet of the first COS and lower hydrocarbon separation column (4) located in the first heating device (2), whose output is connected to an inlet to a first divider (3), one output of which is connected to an inlet to a propylene detector (5) and a second output to an input to a second divider (6), one of which is connected to an inlet to a second column (8) ) for separating COS and lower hydrocarbons and a second outlet to enter a molecular sieve column (9) with a particle size of 0.5 nm, the second column (8) for separating COS and lower hydrocarbons and a molecular sieve column (9) are located in a second heating device (7), the outlet of the second COS and lower hydrocarbon separation column (8) and the outlet of the molecular sieve column (9) are connected to the mass input The columns (4, 8, 9) have an internal diameter of 0.32 mm and a length of 30 to 60 m.
CZ2013-712A 2013-09-17 2013-09-17 Procedure and device for determining selected catalytic poisons in propylene CZ2013712A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-712A CZ2013712A3 (en) 2013-09-17 2013-09-17 Procedure and device for determining selected catalytic poisons in propylene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-712A CZ2013712A3 (en) 2013-09-17 2013-09-17 Procedure and device for determining selected catalytic poisons in propylene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ304841B6 CZ304841B6 (en) 2014-11-26
CZ2013712A3 true CZ2013712A3 (en) 2014-11-26

Family

ID=51939027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2013-712A CZ2013712A3 (en) 2013-09-17 2013-09-17 Procedure and device for determining selected catalytic poisons in propylene

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2013712A3 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1514094A (en) * 1966-02-15 1968-02-23 Aquitaine Petrole Isotope enrichment production and measurement process
US6620385B2 (en) * 1996-08-20 2003-09-16 Ebara Corporation Method and apparatus for purifying a gas containing contaminants
US7153694B2 (en) * 2001-11-29 2006-12-26 Shell Oil Company Quantitative method for hydrocarbon analysis

Also Published As

Publication number Publication date
CZ304841B6 (en) 2014-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10656130B2 (en) Elemental analysis system and method with a reactor having two metal zeolite nitrogen oxides reduction reaction zones
Pouech et al. Monitoring the extraction of additives and additive degradation products from polymer packaging into solutions by multi-residue method including solid phase extraction and ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry analysis
US7394544B2 (en) Elution test method and apparatus
Pagliano et al. Quantification of nitrite and nitrate in seawater by triethyloxonium tetrafluoroborate derivatization—Headspace SPME GC–MS
Vu-Duc et al. Multiresidue pesticides analysis of vegetables in Vietnam by ultrahigh-performance liquid chromatography in combination with high-resolution mass spectrometry (UPLC-Orbitrap MS)
CN102445507B (en) Method for determining vinyl content in methyl vinylsiloxane rubber or silicone oil
CN106645460A (en) Method for quickly and accurately determining sulfite, sulfate and thiosulfate anion in biogas slurry
US3753653A (en) Method and apparatus for gaseous-phase chemical reaction analysis
KR100381996B1 (en) A method and an apparatus for analyzing trace impurities in gases
Shaw et al. IUPAC-NIST solubility data series. 81. Hydrocarbons with water and seawater—Revised and updated. Part 9. C 10 hydrocarbons with water
CN108061767B (en) Method for separating and measuring rivaroxaban intermediate and related impurities thereof by HP L C method
KR101028042B1 (en) Method for determination of volatile organic compounds metabolites in urine
Tavares et al. Determination of five 3-alkyl-2-methoxypyrazines employing HS-SPME-GC-NPD: Application in evaluation of off-flavor of South American wines
CZ2013712A3 (en) Procedure and device for determining selected catalytic poisons in propylene
CN103582813A (en) Expanded linear range by use of two flow cell detectors with long and short path
CN104713975B (en) Method for simultaneously detecting contents of hydrocarbon impurities and nitrogen impurity in hydrogen
CN104569214B (en) The assay method of low concentration xylol in metal ion and Organic substance compound wastewater
CN117191970A (en) Method for simultaneously detecting N-bromosuccinimide and N-chlorosuccinimide
Andersson Gas chromatographic analysis of toluene oxidation products
Ferreira et al. Use of microextraction by packed sorbent directly coupled to an electron ionization single quadrupole mass spectrometer as an alternative for non-separative determinations
CN100367032C (en) Method for determining picric acid in desulfurization solution
Miró et al. A critical examination of sorbent extraction pre-concentration with spectrophotometric sensing in flowing systems
CN104316636A (en) Method for internal standard determination of benzene and benzene series in glyceryl triacetate through headspace-gas mass spectrometry
RU2137122C1 (en) Method of quantitative chromatographic analysis of gas mixture carrying isotopes of hydrogen
JP2012211802A (en) Method for analyzing sulfur compound

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20180917