ГОСТ 11382-76 Газы нефтепереработки. Метод определения сероводорода
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ГАЗЫ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ
МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ
СЕРОВОДОРОДА
ГОСТ 11382-76
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Газы нефтепереработки МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРОВОДОРОДА Refinery Gases. Method of iest for sulphurated hydragen content |
ГОСТ
|
Дата введения 01.01.77
Настоящий стандарт распространяется на газы, получаемые в процессе переработки нефти, и устанавливает метод определения объемной доли сероводорода от 0,001 до 15,0 %.
Применение метода в диапазоне 0,001 - 0,010 % предусмотрено для контроля товарной продукции, в диапазоне 0,01 - 15,00 % - для внутризаводского контроля.
Сущность метода заключается в химическом взаимодействии сероводорода с уксуснокислым свинцом, нанесенным на силикагель. Образующийся в результате реакции сернистый свинец дает черное окрашивание слоя силикагеля, высота которого зависит от объемной доли сероводорода в анализируемом газе.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
1. АППАРАТУРА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ
1.1. При определении объемной доли сероводорода в газах применяют:
аппарат для определения сероводорода при объемной доле его в газе менее 0,1 % (черт. 1), состоящий из металлической линейки по ГОСТ 427 или линейных измерителей аналогичного типа с той же ценой деления длиной 500 мм, газовой пипетки по ГОСТ 18954 вместимостью 500 см2, лабораторного штатива, реакционной капиллярной трубки с внутренним диаметром 2 - 4 мм и вакуумного насоса любого типа, обеспечивающего вакуумирование до остаточного давления 0,5 кПа;
аппарат для определения сероводорода при объемной доле его в газе от 0,1 % и более (черт. 2), состоящий из металлической линейки по ГОСТ 427 или линейных измерителей аналогичного типа с той же ценой деления, реакционной трубки с внутренним диаметром 6 - 8 мм, верхнего и нижнего двухходовых кранов по ГОСТ 7995, медицинского шприца типа «Рекорд», вместимостью 20 см3, осушителя, реометра с диапазоном измерений от 0 до 100 см3/мин по ГОСТ 9932, трехходового крана по ГОСТ 7995 и винтового зажима, которые крепятся на панели размером 75 ´ 30 ´ 3 мм.
Допускается проведение анализов на приборе (черт. 1) с использованием при этом реакционной капиллярной трубки с внутренним диаметром 6 - 8 мм и газовой пипетки вместимостью 50 см3.
Схема аппарата для определения сероводорода при объемной доле его в газе менее 0,1 %
1 - металлическая линейка; 2 - реакционная капиллярная трубка; 3 - газовая пипетка; 4 - лабораторный штатив; 5 -вакуумный насос
Черт. 1
шкаф сушильный, обеспечивающий температуру до 150 ° С с погрешностью не более 2 °С;
компрессор или общая магистраль для нагнетания воздуха;
весы технические с диапазоном определения массы от 0 до 500 г с погрешностью не более 0,1 г;
Схема аппарата для определения сероводорода при объемной доле его в газе более 0,1 %
1 - металлическая линейка; 2 - реакционная капиллярная трубка; 3 - нижний двухходовой кран; 4 - верхний двухходовой кран; 5 - медицинский шприц; 6 - осушитель; 7 - реометр; 8 - трехходовой кран; 9 - винтовой зажим
Черт. 2
пробоотборник по ГОСТ 14921 любого типа; набор сит «физприбор» с отверстиями сит размером 0,25; 0,50 мм или набор сит с отверстиями размером 0,20; 0,50 мм;
сетку проволочную по ГОСТ 6613 или стеклянную вату;
аппарат Киппа;
газометр по ГОСТ 25336;
посуду фарфоровую по ГОСТ 9147, ступка № 5 или № 6, чашка № 5 или № 6;
воронку делительную по ГОСТ 25336, вместимостью 1000 см3;
пипетки газовые по ГОСТ 18954, вместимостью 500 и 1000 см3;
эксикатор по ГОСТ 25336;
банки стеклянные с притертой пробкой, вместимостью 500 см3;
силикагель по ГОСТ 3956, марки КСКГ или марки АСКГ для определения сероводорода при объемной доле его в газе менее 0,1 %;
силикагель № 3 или № 2,5 для определения сероводорода при объемной доле его в газе от 0,1 % и более;
свинец уксуснокислый по ГОСТ 1027, раствор с массовой долей 1 %;
барий хлористый по ГОСТ 4108, раствор с массовой долей 1 %;
соляную кислоту по ГОСТ 3118, х.ч.;
железо сернистое или натрий сернистый (сульфид натрия) по ГОСТ 2053;
воду дистиллированную по ГОСТ 6709;
спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300;
кальций хлористый технический по ГОСТ 450;
смазку ЦИАТИМ-221 по ГОСТ 9433 или смазку вакуумную;
шприцы стеклянные любого типа вместимостью 1, 2, 10, 20, 100 см3;
редуктор типа РДВ;
аттестованные газовые смеси сероводорода с воздухом с объемной долей сероводорода 0,01; 0,1; 1,0 и 10,0 %.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3, 4).
2. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ
2.1. Приготовление сорбентов
2.1.1. Силикагель марки № 3 или марки КСКГ дробят в фарфоровой ступке и отбирают фракции размером 0,25 - 0,50 мм.
Отобранную фракцию промывают в делительной воронке дистиллированной водой с температурой 60 - 80 ° С до отрицательной реакции на ионы ( SO 4 ` ` ` ` ) Отсутствие ионов ( SO 4 ` ` ` ` ) в промывной воде проверяют по хлористому барию. Отмытый силикагель сушат в сушильном шкафу при (120 ± 2) °С до получения постоянной массы и взвешивают с погрешностью не более 0,1 г.
Высушенный силикагель хранят в эксикаторе или используют силикагель марки АСКГ.
2.1.2. В фарфоровую чашку помещают 100 г силикагеля, подготовленного по п. 2.1.1 , равномерно смачивают его 100 см3 1 %-ного раствора уксуснокислого свинца.
Полученный сорбент (силикагель) содержит 99 г воды.
Силикагель помещают в сушильный шкаф при (120 ± 2) °С. При этом силикагель марки КСКГ или марки АСКГ выдерживают в сушильном шкафу, периодически перемешивая, в течение 1,5 ч, силикагель № 3 - в течение 2 ч.
По истечении указанного времени силикагель помещают в эксикатор для охлаждения его до комнатной температуры и взвешивают с погрешностью не более 0,1 г.
После высушивания силикагеля масса его для марки КСКГ и АСКГ должна составлять (165 ± 2) г, для марки № 3 должна быть (135 ± 2) г, что соответствует примерно 65 и 35 % остаточной влажности. Обработанный силикагель хранят в стеклянных банках с притертой пробкой.
2.1.1; 2.1.2. (Измененная редакция, Изм. № 2).
2.2. Отбор пробы
2.2.1. Пробу анализируемого газа отбирают в герметичный пробоотборник, который предварительно продувают десятикратным объемом газа. В пробоотборнике должно быть избыточное давление газа; 0,2 - 0,3 МПа (2 - 3 кгс/см2).
2.2.2. Для определения сероводорода при объемной доле его в газе менее 0,1 % из пробоотборника берут пробы газа для анализа в вакуумированную калиброванную пипетку, которую полностью заполняют. Пипетку вакуумируют в течение 15 мин до остаточного давления 0,5 кПа (4 мм рт. ст.).
2.1.1, 2.1.2, 2.2.1, 2.2.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.2.3. Для определения сероводорода при объемной доле его более 0,1 % от пробы газа отбирают шприцем для анализа 20 см3 газа. На отвод шприца вместо иглы надевают резиновую трубку длиной не более 80 мм, зажатую на середине зажимом.
Газовую пипетку и шприц через каждые пять определений промывают спиртом и просушивают.
2.3 . Подготовка аппарата
2.3.1. Подготовка аппарата для определения сероводорода при объемной доле его в газе менее 0,1 % (см. черт. 1 ).
Капиллярную реакционную трубку заполняют силикагелем марки КСКГ или марки АСКГ, подготовленным по п. 2.1.2, до метки «0».
Чтобы силикагель не высыпался, в конец трубки вставляют металлическую сетку, скрученную в виде цилиндра, или пробку из стеклянной ваты высотой 5 мм. Силикагель засыпают в трубку небольшими порциями при равномерном постукивании по всей длине трубки. Выше метки «0» на высоту 5 мм трубку заполняют силикагелем марки КСКГ или марки АСКГ, подготовленным по п. 2.1.1. Металлическую линейку закрепляют на уровне метки «0» реакционной трубки.
Газовую пипетку устанавливают в лабораторный штатив и при помощи вакуумной резиновой трубки нижний отвод пипетки соединяют встык с верхним концом реакционной трубки, нижний конец которой соединяют через трехходовой кран с вакуумным насосом.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
2.3.2. Подготовка аппарата для определения сероводорода при объемной доле его в газе более 0,1 % (черт. 2 ).
Реакционную капиллярную трубку заполняют силикагелем марки № 3 по п. 2.3.1. Заполненную реакционную трубку и медицинский шприц для отбора анализируемого газа закрепляют на панели при помощи разъемных колец так, чтобы они легко снимались.
Затем реакционную трубку соединяют с верхним и нижним двухходовыми кранами и через соединительную стеклянную трубку с осушителем, заполненным прокаленным хлористым кальцием.
Реометр заполняют подкрашенной водой до нулевого деления шкалы, соединяют его с осушителем и через соединительную стеклянную трубку с трехходовым краном.
Металлическую линейку укрепляют на панели так, чтобы нулевое деление на линейке совпало с меткой «0» на реакционной трубке.
Шприц соединяют резиновой трубкой со шлицем. Соединения на шлифах и краны смазывают смазкой ЦИАТИМ-221.
Перед проведением анализа в приборе устанавливают скорость потока воздуха, равную 50 см3/мин, по шкале реометра. Для этого воздух пропускают через трехходовой кран (положение а), реометр, осушитель, открытый двухходовой кран и реакционную капиллярную трубку в атмосферу (верхний двухходовой кран на шлице закрыт).
Скорость потока воздуха регулируют винтовым зажимом или редуктором.
Затем с помощью мыльной пены проверяют, прибор на герметичность.
После установления скорости потока воздуха трехходовой кран переводят в положение б, нижний двухходовой кран закрывают.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 4).
2.4 . Приготовление исходной и градуировочной смесей
2.4.1. Сероводород получают в аппарате Киппа при взаимодействии сернистого железа или сернистого натрия с соляной кислотой. Полученный сероводород отбирают в подсоединенную к аппарату Киппа газовую пипетку вместимостью 500 см3. После заполнения сероводородом закрывают оба крана пипетки и на один из отводов надевают резиновую трубку с заглушкой. Расстояние между отводом пипетки и заглушкой должно составлять около 5 мм.
Допускается применять технический сероводород с объемной долей основного вещества не менее 98 %.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
2.4.2. Берут восемь газовых пипеток вместимостью 500 см3 и одну пипетку вместимостью 1000 см3. Краны смазывают смазкой ЦИАТИМ-221 и проверяют их на герметичность. На один из отводов каждой пипетки ставят заглушку, как указано в п. 2.4.1 , а другой отвод подсоединяют к вакуумному насосу и вакуумируют в течение 15 мин до остаточного давления 0,5 кПа (4 мм рт. ст.), после этого кран закрывают.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 4).
2.4.3. Из пипетки, содержащей сероводород, полученный по п. 2.4.1 , отбирают шприцем, прокалывая иглой резиновую трубку, 1 см3 сероводорода и таким же способом вводят его в пипетку вместимостью 1000 см3, подготовленную по п. 2.4.1 . При этом следует давить на поршень шприца, не допуская резких рывков. Затем пипетку заполняют воздухом, постепенно открывая свободный от заглушки кран, и после выравнивания давления с атмосферным быстро закрывают его.
Полученная смесь является исходной для приготовления градуировочных смесей.
Допускается приготовление исходной смеси в шприцах вместимостью 100 см3 и более, соответственно изменив объем исходной смеси в п. 2.4.4.1.
(Измененная редакция, Изм. № 4).
2.4.4. Приготовление градуировочных смесей сероводорода с воздухом при объемной доле его в градуировочной смеси менее 0,1 %.
2.4.4.1. В газовые пипетки вместимостью 500 см3, подготовленные по п. 2.4.2 , вводят шприцем по п. 2.4.3 , последовательно по 5, 8, 15, 25, 35, 50, 60 см3 исходной смеси ( V 1 ). Затем каждую пипетку заполняют воздухом по п. 2.4.3 .
2.4.4.2. Объемную долю сероводорода (X1) в процентах в исходной смеси определяют по ГОСТ 22387.2 или ГОСТ 22985 со следующими изменениями. Пипетку с исходной смесью подсоединяют к входной трубке первой поглотительной склянки, а выходную трубку второй поглотительной склянки подсоединяют к газометру, заполненному водой. Оставшийся объем исходной смеси в пипетке рассчитывают по разности известного объема пипетки и суммарного объема исходной смеси, израсходованной для приготовления градуировочных смесей по п. 2.4.4.1 .
(Измененная редакция, Изм. № 1, 4).
2.4.4.3. Объемную долю сероводорода в градуировочных смесях (X) в процентах вычисляют по формуле
где V 1 - объем исходной смеси, израсходованной для приготовления градуировочных смесей, см3;
Х 1 - объемная доля сероводорода в исходной смеси, определенная по п. 2.4.4.2, %;
V 2 - объем калиброванной пипетки, см3.
2.4.4.4. Градуировочные смеси, приготовленные по п. 2.4.4.1 , поочередно анализируют по п. 3.1 .
По полученным данным строят график, на котором по оси ординат откладывают высоту окрашенного слоя сорбента (мм), а по оси абсцисс соответствующее содержание объемной доли сероводорода в анализируемой смеси в процентах.
В связи с тем, что применяемые для градуировки газовые пипетки имеют неодинаковые объемы, то при построении градуировочного графика получаемые высоты окрашенного слоя сорбента (п. 3.1) следует пересчитывать на постоянный объем ( V = 500 см3).
Пример построения градуировочного графика приведен на черт. 3. Этот график построен для смесей с содержанием объемной доли сероводорода 0,001 - 0,01 %, для этого использовалась исходная смесь с содержанием объемной доли сероводорода 0,1 % и реакционная трубка диаметром 2 мм.
Градуировочный график для определения сероводорода при объемной доле его в газе менее 0,1 %
Черт. 3
При построении графика для смесей с содержанием объемной доли сероводорода 0,01 - 0,1 % применяют реакционную трубку диаметром 4 мм и готовят исходную смесь с содержанием объемной доли сероводорода 0,5 %. При построении графика для смесей с объемной долей сероводорода 0,1 - 15,0 % применяют реакционную трубку диаметром 6 мм и готовят исходную смесь с объемной долей сероводорода 2,5 %.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.4.5. Приготовление смесей сероводорода с воздухом при объемной доле его в смеси более 0,1 %
2.4.5.1. В газовые пипетки вместимостью 500 см3, подготовленные по п. 2.4.2 , вводят с помощью шприца сероводород, полученный по п. 2.4.1 последовательно по 10, 15, 25, 30, 42, 55, 65, 75 см3. Затем каждую пипетку заполняют воздухом аналогично п. 2.4.3 .
Градуировочный график для определения сероводорода при объемной доле его в газе более 0,1 %
Черт. 4
2.4.5.2. От градуировочных смесей, полученных по п. 2.4.5.1, отбирают шприцем по 20 см3 смеси и поочередно анализируют по п. 3.2. Анализ каждой смеси проводят не менее трех раз.
2.4.5.3. Объемную долю сероводорода в каждой градуировочной смеси определяют по п. 2.4.4.2. Объем градуировочной смеси в пипетке рассчитывают по разности известного объема ( V ) пипетки и суммарного объема смеси, взятой на анализ по п. 3.2.
2.4.5.4. По полученным данным строят график в соответствии с п. 2.4.4.4 .
Пример построения градуировочного графика приведен на черт. 4.
2.4.6. Для построения градуировочных графиков рекомендуется использовать аттестованные газовые смеси сероводорода с воздухом с объемной долей сероводорода 0,01; 0,1; 1,0 и 10,0 %.
(Введен дополнительно, Изм. № 4).
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Определение сероводорода при объемной доле в газе менее 0,1 %.
Газовую пипетку с анализируемой пробой газа, отобранной по п. 2.2.2, устанавливают в приборе по п. 2.3.1. Включают вакуумный насос, постепенно открывая нижний кран газовой пипетки, просасывают газ через реакционную трубку в течение 3 мин. Затем открывают верхний кран газовой пипетки и пропускают через нее в реакционную трубку воздух в течение 2 мин. После этого вакуумный насос соединяют с атмосферой и отключают его. Высоту окрашенного слоя силикагеля измеряют линейкой с погрешностью не более 1 мм и пересчитывают на объем газовой пипетки 500 см3, по градуировочному графику находят содержание объемной доли сероводорода в процентах, соответствующее найденной высоте в миллиметрах.
3.2. Определение сероводорода при объемной доле его в газе более 0,1 %
Медицинский шприц с анализируемой пробой газа (20 см3), отобранной по п. 2.2.3, соединяют при помощи резиновой трубки с нижним двухходовым краном, открывают зажим и сам нижний двухходовой кран.
При этом проба газа должна равномерно вводиться в реакционную трубку. После введения пробы через реакционную трубку пропускают воздух со скоростью, отрегулированной по п. 2.3.2. Для этого быстро открывают нижний двухходовой кран и постепенно переводят трехходовой кран в положение а. После 5-минутного пропускания воздуха через реакционную трубку, его направляют через кран (положение б) в атмосферу.
Затем измеряют линейкой высоту окрашенного слоя сорбента с погрешностью до 1 мм.
По градуировочному графику находят содержание объемной доли сероводорода в процентах, соответствующее найденной высоте в миллиметрах.
(Измененная редакция, Изм. № 3).
3.3. Окрашенную часть сорбента удаляют из реакционных трубок, которые затем дополняют новой порцией сорбента (силикагеля), подготовленного по п. 2.1.2.
Окрашенный сорбент (силикагель) не регенерируется.
3.4. Определяют отношение массы анализируемого газа к массе воздуха ( d ) по составу газа (отношение средней молекулярной массы газа к молекулярной массе воздуха) или по ГОСТ 17310 .
(Измененная редакция, Изм. № 2 ).
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Содержание объемной доли сероводорода в анализируемом газе в процентах определяют по градуировочному графику, построенному для данной реакционной капиллярной трубки по п. 2.4.4.4 и 2.4.5.4. При замене реакционной капиллярной трубки требуется проверка калибровочных графиков.
4.2. Допускаемые расхождения между параллельными определениями объемной доли сероводорода от среднего арифметического сравниваемых результатов не должны превышать значений величин, указанных в таблице.
Таблица 1
Объемная доля сероводорода, % |
Допускаемые расхождения между параллельными определениями, % |
До 0,1 |
15 |
Св. 0,1 до 1,0 |
10 |
Св. 1,0 |
5 |
4.3. Массовую долю сероводорода (Х2) в процентах вычисляют по формуле
где Х3 - объемная доля сероводорода, %;
1,1724- постоянный коэффициент;
d - отношение массы анализируемого газа к массе воздуха.
5. ТОЧНОСТЬ МЕТОДА
5.1 . Сходимость метода
Два результата определений, полученные одним исполнителем, признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значений, указанных в табл. 2.
5.2 . Воспроизводимость метода
Два результата определений, полученные в двух разных лабораториях, признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает значений, указанных в табл. 2.
Таблица 2
Объемная доля сероводорода, % |
Сходимость метода, объемная доля, % |
Воспроизводимость метода, объемная доля, % |
0,0010 |
0,0003 |
0,0004 |
0,0020 |
0,0005 |
0,0006 |
0,0030 |
0,0007 |
0,0008 |
0,0040 |
0,0008 |
0,0009 |
0,0060 |
0,0010 |
0,0013 |
0,0080 |
0,0013 |
0,0017 |
0,0100 |
0,0015 |
0,0020 |
(Введен дополнительно, Изм. № 3).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
Н.В. Захарова, А.Ф. Фаткуллина (руководители темы), Г.С. Ахметзянова
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 07.05.76 № 1108
3. ВЗАМЕН ГОСТ 11382-65
4. Срок проверки - 1996 г.
Периодичность проверки - 5 лет.
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка |
Номер пункта |
ГОСТ 427-75 |
1.1 |
ГОСТ 450-77 |
1.1 |
ГОСТ 1027-67 |
1.1 |
ГОСТ 2053-77 |
1.1 |
ГОСТ 3118-77 |
1.1 |
ГОСТ 3956-76 |
1.1 |
ГОСТ 4108-72 |
1.1 |
ГОСТ 6613-86 |
1.1 |
ГОСТ 6709-72 |
1.1 |
ГОСТ 7995-80 |
1.1 |
ГОСТ 9147-80 |
1.1 |
ГОСТ 9433-80 |
1.1 |
ГОСТ 9932-75 |
1.1 |
ГОСТ 14921-78 |
1.1 |
ГОСТ 17310-86 |
3.4 |
ГОСТ 18300-87 |
1.1 |
ГОСТ 18954-73 |
1.1 |
ГОСТ 22387.2-83 |
2.4.4.2 |
ГОСТ 22985-90 |
2.4.4.2 |
ГОСТ 25336-82 |
1.1 |
6. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 04.11.92 № 1484
7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (июль 1997 г.) с Изменениями № 1, 2, 3, 4, утвержденными в августе 1981 г., июне 1987 г., сентябре 1989 г. и ноябре 1992 г. (11-81, 11-87, 1-90, 2-93)
СОДЕРЖАНИЕ
1. Аппаратура, реактивы и материалы .. 1 2. Подготовка к анализу . 4 3. Проведение анализа . 8 4. Обработка результатов . 9 5. Точность метода . 9 Информационные данные . 10 |