ГОСТ 11382-76 Газы нефтепереработки. Метод определения сероводорода.

    ГОСТ 11382-76

Группа Б19

 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 Газы нефтепереработки

 МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕРОВОДОРОДА

 Refinery Gases. Method of iest for sulphurated hydragen content

МКС 75.160.30

ОКСТУ  0209                                  

            Дата введения 1977-01-01

 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 N 1108

3. ВЗАМЕН ГОСТ 11382-65

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

5. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 04.11.92 N 1484

6. ИЗДАНИЕ  с Изменениями N 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)

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. N 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 см

, 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  см

, осушителя, реометра с диапазоном измерений от 0 до 100 см

/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  см

;

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;

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 N 5 или N 6, чашка N 5 или N 6;

воронку делительную по ГОСТ 25336, вместимостью 1000 см

;

пипетки газовые по ГОСТ 18954, вместимостью 500 и 1000 см

;

эксикатор по ГОСТ 25336;

банки стеклянные с притертой пробкой, вместимостью 500 см

;

силикагель по ГОСТ 3956, марки КСКГ или марки АСКГ для определения сероводорода при объемной доле его в газе менее 0,1%;

силикагель N 3 или N 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 см

;

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. N 1, 2, 3, 4).

 2. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

     2.1. Приготовление сорбентов

     2.1.1. Силикагель марки N 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 °С - 80 °С до отрицательной реакции на ионы (SO

). Отсутствие ионов (SO

) 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 см

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 N 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 N 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. N 1, 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/см

).

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.).

2.2.1, 2.2.2.  (Измененная редакция, Изм. N 1).

2.2.3. Для определения сероводорода при объемной доле его более 0,1% от пробы газа отбирают шприцем для анализа 20 см

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% (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. N 1, 2).

2.3.2. Подготовка аппарата для определения сероводорода при объемной доле его в газе более 0,1% (черт.2).

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

Реакционную капиллярную трубку заполняют силикагелем марки N 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 см

/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. N 2, 4).

2.4. Приготовление исходной и градуировочной смесей

(Измененная редакция, Изм. N 4).

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 см

. 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. N 3).

2.4.2. Берут восемь газовых пипеток вместимостью 500 см

и одну пипетку вместимостью 1000 см

. 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. N 1, 4).

2.4.3. Из пипетки, содержащей сероводород, полученный по п.2.4.1, отбирают шприцем, прокалывая иглой резиновую трубку, 1 см

сероводорода и таким же способом вводят его в пипетку вместимостью 1000 см

, 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 см

и более, соответственно изменив объем исходной смеси в п.2.4.4.1.

(Измененная редакция, Изм. N 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 см

, подготовленные по п.2.4.2, вводят шприцем по п.2.4.3, последовательно по 5, 8, 15, 25, 35, 50, 60 см

исходной смеси (

). Затем каждую пипетку заполняют воздухом по п.2.4.3.

2.4.4.2. Объемную долю сероводорода (

) 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. N 1, 4).

2.4.4.3. Объемную долю сероводорода в градуировочных смесях (

) в процентах вычисляют по формуле

,

где

   - объем исходной смеси, израсходованной для приготовления градуировочных смесей, см

;

- объемная доля сероводорода в исходной смеси, определенная по п.2.4.4.2, %;

       

  - объем калиброванной пипетки,

см

.

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 (

= 500 см

).

Пример построения градуировочного графика приведен на черт.3. Этот график 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. N 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 см

, 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 см

. 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 см

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 (

) 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. N 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 см

, 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 см

), 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. N 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 (

) по составу газа (отношение средней молекулярной массы газа к молекулярной массе воздуха) или по ГОСТ 17310.

(Измененная редакция, Изм. N 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 среднеарифметического сравниваемых результатов не должны превышать значений величин, указанных в таблице.

Таблица 1

4.3. Массовую долю сероводорода (

) в процентах вычисляют по формуле

,

где

- объемная доля сероводорода, %;

1,1724 - постоянный коэффициент;

- 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

Разд.5. (Введен дополнительно, Изм. N 3).