ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕРОВОДОРОДА И МЕРКАПТАНОВОЙ СЕРЫ В ШИРОКОЙ ФРАКЦИИ ЛЕГКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ И СЖИЖЕННЫХ ГАЗАХ

Для проведения анализа широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) на содержание сероводорода и меркаптановой серы по методикам [1-4] приходится отделять жидкую часть пробы от газообразной и проводить раздельно их анализ с последующим пересчетом полученных результатов на исходную пробу ШФЛУ. Это занимает много времени и сопряжено с большими ошибками. Поэтому авторами на основе известного способа потенциометрического определения сероводорода и меркаптановой серы в жидких и газообразных пробах [2-5] была разработана новая методика конкретно для анализа ШФЛУ и сжиженных газов, суть которой заключается в отборе и взвешивании пробы ШФЛУ в пробоотборник типа ПУ [6], ее полном испарении и последующем поглощении сероводорода и меркаптанов водным раствором КОН.

Анализируемую пробу, отобранную в пробоотборник типа ПУ в количестве 20-200 г, взвешивают с точностью до 0,01 г и пропускают со скоростью не более 25 л/ч через три последовательно соединенные поглотительные склянки объемом 50-100 мл, на одну треть заполненные 10%-ным водным раствором КОН без добавки или с добавкой 5-50% вес.

Моноэтаноламина (МЭА) или метанола. Добавка МЭА или метанола к водному раствору щелочи значительно улучшает условия поглощения меркаптанов за счет повышения их растворимости в щелочном растворе. Для полного испарения жидкого остатка широкой фракции пробоотборник продувают инертным газом до полного удаления сконденсировавшихся в поглотительных склянках жидких углеводородов. Содержимое поглотительных склянок затем количественно переносят в мерный цилиндр и замеряют общий объем поглотительного раствора. Далее этот раствор титруют 10-15 мл щелочного фона, приготовленного растворением 45 г КОН в 845 мл дистиллированной воды и 148 мл 25%-ного водного раствора аммиака. Титрование ведут 0,01н раствором аммиаката серебра на потенциометре рН-340 или рН-121 с сульфидсеребряным индикаторным электродом и хлорсеребряным электродом сравнения. Объем поглотительного раствора отбирают с таким расчетом, чтобы на его титрование ушло не более 8-10 мл титранта. Титрант добавляют порциями по 0,05 мл с интервалом 1 мин. в присутствии сероводорода в пробе исходный потенциал устанавливается в пределах – (650-700 мВ), а в его отсутствие – в пределах – (550-250 мВ). Первый скачок потенциала в области – (700-400 мВ) соответствует сероводороду, а второй скачок в области – (300-160 мВ) – меркаптановой сере. Расчет содержания сероводорода и меркаптановой серы, % вес., ведут по формулам:

где 17 – грамм-эквивалент сероводорода в реакции с титрантом;

32 – атомный вес серы;

V?T – объем титранта, израсходованный на титрование сероводорода, мл;

V??T – общий объем титранта, израсходованный на титрование сероводорода и меркаптанов, мл;

А – общий объем поглотительного раствора;

а – объем поглотительного раствора, взятого из мерного цилиндра для анализа, мл;

Р – вес пробы анализируемого углеводорода, г, пропущенного через поглотительный раствор (определяется по разнице веса пробоотборника до и после испарения или по объему пропущенного газа);

К – поправочный коэффициент на нормальность титранта.

Разработанная методика испытана и внедрена на Оренбургском ГПЗ и Салаватском НХК для анализа ШФЛУ Оренбургского конденсата и рекомендуется для контроля содержания сероводорода и меркаптановой серы в сжиженных газах и ШФЛУ.
Чувствительность методики по сероводороду и меркаптановой сере – 0,001% вес., относительная ошибка определения ±5, продолжительность анализа – 1 ч.

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 11382-65; ГОСТ 17556-72.

2. Anal. Chem., 1960, 32, N 8, 1007.

3. ГОСТ 9558-60.

4. Авт. свид. СССР № 295795, С01П, 27152 от 1971 г.

5. Колчина Н.А., Кондратьева Г.М. ЖАХ, 1969, 24, № 12, с.1884.

6. Телешова М.Н. и др. «Нефтепереработка и нефтехимия», М., ЦНИИТЭнефтехим, 1972, № 3, 43.