Диссертация (1091805), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Аналитические методы, используемые для анализа рабочих растворовтриэтиленгликоляКак уже указали в предыдущей части обзора, в процессе осушкиприродного газа на УКПГ проводят анализ таких показателей качестватриэтиленгликоля, как массовая доля триэтиленгликоля, %; цветность, ед. Хазена;массовая доля альдегидов в пересчете на ацетальдегид, %; массовая доля кислот впересчете на уксусную кислоту, %; массовая доля перекисных соединений впересчете на йод, %, массовую долю железа, %.
В таблице 2 представленыосновные качественные показатели триэтиленгликоля, их допустимые значения ииспользуемые методы их оценки.Представленные показатели выполняются, как правило, только длярастворов триэтиленгликоля, ещё незадействованных в процессе осушки газа.После помещения растворов в установку осушки газа, наблюдается значительноепревышение контролируемых показателей, но эксплуатацию этих растворов всёравно продолжают. Таким образом, ни один из указанных в таблице 2 показателейнеявляетсяспецифичнымдляоценкиабсорбционнойспособноститриэтиленгликоля.Исходя из изученной практики эксплуатации рабочих растворов абсорбента,установили, что, на сегодняшний момент не существует действенного методаоценки качества ТЭГ, с помощью которого можно достоверно определять егоабсорбционную способность.
Также установлено, что на настоящий моментневозможно изучить влияние накапливающихся примесей на осушающуюспособность ТЭГ, поскольку имеющиеся методики анализа примесей в ТЭГявляются сильно устаревшими, неселективными и требуют больших затратвремени на анализ.26Таблица 2 – Контролируемые показатели качества триэтиленгликоля, ихпредельные значения и методы оценки.НормаНаименование показателяМетод анализаМарка БПрозрачнаяжидкость без Визуальный по ТУ 2422-075Внешний видмеханических05766801-06примесейМассовая доля триэтиленгликоля,ГХ - ПИД по ТУ 2422-07598%, не менее05766801-06Сумма массовых долеймоноэтиленгликоля,ГХ - ПИД по ТУ 2422-075диэтиленгликоля и0,1 - 205766801-06тетраэтиленгликоля, %, не более вт.ч.
моноэтиленгликоляТитриметрический по ГОСТМассовая доля воды, %, не более0,114870Цвет, ед. Хазена, не более в20Визуальный по ТУ 2422-075обычном состоянии после18005766801-06кипячения с соляной кислотойМассовая доля альдегидов вТитриметрический по ТУпересчете на ацетальдегид, %, не0,012422-075-05766801-06болееМассовая доля кислот в пересчетеТитриметрический ТУ 24220,002на уксусную кислоту, %, не более075-05766801-06Массовая доля перекисныхТитриметрический по ТУсоединений в пересчете на йод, %,0,0052422-075-05766801-06не болееФотометрическийНе болееМассовая доля железа, %сульфосалициловый метод по0,005ГОСТ 10555Для того, чтобы изучить влияние накапливающихся в растворах абсорбентапримесей на осушающую способность ТЭГ, проанализировали современныеаналитические методы, потенциально подходящие для селективного определенияэтих загрязнителей в рабочих растворах.
Также изучили методы обработкианалитических данных, которые позволят оценить связь изменения осушающейспособности абсорбентов с содержанием примесей в рабочих растворах установокосушки газа.27Поскольку к числу примесей, аккумулирующихся в абсорбентах, относятсяпродукты окисления, термического разложения и осмоления гликолей, природныесоли, продукты коррозии материалов производственных установок и реагенты,используемые на предшествующих стадиях переработки газа, то пришли квыводу, что наблюдение за всеми примесями с использованием одногоаналитического метода не представляется возможным из-за значительногоразличияфизико-химическихсвойствнакапливающихсязагрязнителей.Практическое решение поставленной задачи возможно только при использованиикомплексного подхода, который должен в себя включать, на наш взгляд,следующие стадии: анализ содержания неорганических компонентов; анализсодержания летучих органических соединений (ЛОС); анализ содержаниянелетучих органических соединений (НОС); анализ структуры накапливающихсясоединений; обработка результатов методами хемометрики.
Далее представленыобзоры методов, на наш взгляд, наиболее подходящих для решения даннойзадачи.1.2.2. Анализ неорганических примесейВ литературе [3, 4, 31] описан большой перечень неорганическихсоединений, накапливающихся в рабочих растворах абсорбента в широкихконцентрационных диапазонах. Количество накопленных элементов, в основном,зависит от месторождения добываемого сырья и от стадии разработкиместорождения. Поэтому, необходимо, чтобы используемый аналитический методдля анализа неорганических элементов был универсальным, селективным ипригодным для работы в широком концентрационном диапазоне неорганическихпримесей.Для анализа неорганических элементов в различных объектах широкоиспользуются электрохимические методы, атомно-эмиссионная спектрометрия синдуктивно связанной плазмой (ИСП), атомно-флуоресцентная спектрометрия сИСП, рентгенофлуоресцентная спектрометрия, масс-спектрометрия с индуктивносвязанной плазмой (ИСП – МС).
В настоящее время масс-спектрометрия синдуктивно связанной плазмой является наиболее востребованным и широко28распространённыманалитическимметодомдляанализанеорганическихэлементов в различных объектах [49]. Метод основан на регистрации заряженныхионов,образованныхвнаружномисточникеионизацииспомощьювысокочастотного индуктивно связанного электрического разряда в потоке аргонапри атмосферном давлении.В последние два десятилетия данный метод активно развивался.
Насегодняшниймоментотмечаютсяразнообразныеусовершенствованияаппаратуры, в первую очередь – масс-анализаторов. Наряду с традиционнымиквадрупольнымианализаторамиионоввсёширеиспользуютсябыстродействующие времяпролётные, и секторные магнитные анализаторычастиц,характеризующиесяусовершенствованиявысокимпозволяютразрешениемодновременнов(до12000).одинаковыхЭтиусловияхрегистрировать ионные токи от нескольких элементов, резко увеличиваютточность результатов при использовании метода внутреннего стандарта, а такжепозволяют с высокой точностью измерять соотношение концентраций изотоповодного и того же элемента.Помимо совершенствования анализаторов ионов, активно происходиламодернизация источников ионов масс-спектрометров.
В настоящее времявозрастает число работ, посвящённых применению в элементной массспектрометрии буферных газов и газов-реагентов, обычно, водорода, кислородаили гелия. Для этого используют специальное устройство, - так называемуюреакционную камеру, помещаемую между источником ионизации и массанализатором.
При этом значительно уменьшаются интенсивности сигналов фона,формируемых самой аргоновой плазмой (ионов Ar +, ArO +, Ar2 + и др.) и,соответственно, снижаются пределы обнаружения анализируемых элементов.Этот приём до некоторой степени аналогичен химической ионизации, широкоиспользуемой в молекулярном масс-спектрометрическом анализе.Параллельно совершенствованию аппаратурного обеспечения метода, спомощью модельных представлений о процессах, протекающих в индуктивно29связанной плазме, довольно подробно изучены её физические свойства ихимические явления. Благодаря этому, теперь стало возможным:1.Определятьстепеньоднократнойидвукратнойионизацииатомовэлементов при любом составе плазмы;2.Объяснять и прогнозировать матричные неспектральные явления;3.Оценивать относительную чувствительность определения элементов;4.Изучать и прогнозировать влияние температуры в аналитической зонеразряда и молярного соотношения растворитель/рабочий газ на аналитическийсигнал ионов элементов;5.Подбирать подходящие элементы для внутреннего стандарта;6.Оценивать возможность применения отрицательных атомных ионов дляаналитических определений;7.Улучшать метрологические характеристики полуколичественных масс-спектрометрических определений и др.В сочетание с современными способами пробоподготовки, позволяющимионцентрировать целевые компоненты и отделять их от матричных элементов,возможности метода ИСП – МС могут быть ещё более увеличены.
Как правило,при подготовке образцов производят упаривание проб, и последующую ихминерализацию в сильных кислотах под воздействием микроволнового излученияпри повышенном давлении. Таким образом, удаётся достигать нижнихконцентраций анализируемых компонентов на уровне ppt и ppq. Отдельно стоитотметить развитие технологии производства высокочистых стандартных образцовэлементов,что,безусловно,позволяетещёболееповыситьточностькачественного и количественного определения данным методом.Таким образом, благодаря описанным совершенствованиям аппаратногокомплекса и самой технологии анализа в целом, данный метод нашёл широкоеприменение в различных отраслях науки, производства и потребления, вчастности геологии, экологии, медицине, биологии, атомной промышленности ит.д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
