ICS 71.100.20 G86 DB35 福 建 省 地 方 标 准 DB 35/T 1584—2016 天然气中硫化氢含量的测定 层析法 Determination of hydrogen sulfide content in natural gas Chromatography method 2016 - 06 - 28 发布 福建省质量技术监督局 2016 - 09 - 28 实施 发 布 DB35/T 1584—2016 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写》给出的规则编写。 本标准由福建省化学工业气体标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：国家化学工业气体产品质量监督检验中心（福建）。 本标准主要起草人：李黎榕、陈熔、应松、邹震、陈华、郑江琳、林宇巍、李建雄、钟捷、吴丽琪。 I DB35/T 1584—2016 天然气中硫化氢含量的测定 层析法 1 范围 本标准规定了层析法测定天然气中硫化氢含量的方法。 3 本标准适用于天然气中硫化氢含量的测定，测定范围(1～500)mg/m 。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 13609 天然气取样导则 3 方法原理 将浸渍了乙酸铅溶液的硅胶填装入带刻度的玻璃反应管中，当气体样品通过硅胶层时, 硫化氢与乙 酸铅反应生成黑色硫化铅，此时在硅胶床上显出一定长度的染色层, 根据染色硅胶体积确定通过反应管 的硫化氢含量。 4 仪器与材料 4.1 玻璃反应管：1mL 管体积刻度最小分度为 0.01mL；2mL 管体积刻度最小分度为 0.02mL；5mL 管体 积刻度最小分度为 0.05mL。 4.2 进样系统：连接气体管道或气体采样瓶的可调节流量的取样控制阀，并带有气体排空管。 4.3 湿式气体流量计：2L 湿式气体流量计。 4.4 支架：能固定住进样系统和反应管的支架。 4.5 分析天平：精确至 0.00001g。 4.6 高温马弗炉：加热温度不低于 1000℃。 4.7 干燥箱：加热温度不低于 150℃。 4.8 玻璃安瓿：1mL、2mL、5mL。 4.9 容量瓶：100mL、1000mL。 4.10 移液管：2mL、10mL、20mL。 4.11 滴定管： 25mL、50mL。 4.12 量筒：50mL、100mL。 1 DB35/T 1584—2016 4.13 三角烧瓶：250mL。 4.14 脱脂棉花。 4.15 空盒气压表：可读取大气压力和温度。 5 试剂 5.1 结晶乙酸钠：分析纯。 5.2 冰乙酸：分析纯。 5.3 二甲酚橙：分析纯。 5.4 甲基橙：分析纯。 5.5 氯化羟胺（盐酸羟胺）：分析纯。 5.6 铬黑 T：分析纯。 5.7 氨水：分析纯，按体积比配成 1:1 的溶液及 10%(m/m)氨水溶液。 5.8 盐酸：分析纯，配成 20%(m/m)盐酸溶液。 5.9 氧化锌：基准试剂。 5.10 氯化铵：分析纯。 5.11 乙二胺四乙酸二钠（EDTA）：分析纯。 5.12 结晶乙酸铅：三水合乙酸铅，分析纯。 5.13 粗孔硅胶：60～80 目。 5.14 乙醇：95%。 5.15 广泛 pH 试纸。 6 6.1 准备工作 乙酸-乙酸钠缓冲溶液（pH 为 5.6～6.0）的配制 称取结晶乙酸钠200g，用蒸馏水溶解后，加入冰乙酸10mL，用蒸馏水稀释至1L，摇匀。 6.2 氨-氯化铵缓冲溶液（pH 约为 10）的配制 称取氯化铵（54±0.01）g，溶于200mL水中，加入350mL氨水（分析纯），用水稀释至1L。 6.3 二甲酚橙指示液（5g/L） 称取0.5g二甲酚橙，溶于水，稀释至100mL。 6.4 甲基橙指示液（5g/L） 称取0.5g甲基橙，溶于70℃的水中，冷却，稀释至100mL。 2 DB35/T 1584—2016 6.5 铬黑 T 指示液（5g/L） 称取0.5 g铬黑T和2g氯化羟胺（盐酸羟胺），溶于乙醇（95%），用乙醇（95%）稀释至100 mL。临 用前制备。 6.6 乙二胺四乙酸二钠[c(EDTA)=0.05mol/L]标准滴定溶液的配制和标定 称取20gEDTA，加入1000mL水，加热溶解，冷却，摇匀。然后称取于（800±50）℃的高温炉中灼烧 至恒重的工作基准试剂氧化锌0.15g，精确至0.00001 g，用少量水湿润，加2mL盐酸溶液（20%）溶解， 加100 mL水，用氨水溶液（10%）调节溶液pH至7～8，再加入10mL氨-氯化铵缓冲溶液（pH≈10）及5滴 铬黑T指示液，用配制好的EDTA溶液滴定至溶液由紫色变成纯蓝色。同时做空白试验。 EDTA标准滴定溶液的实际浓度[c(EDTA)]，数值以摩尔每升（mol/L）表示，按公式（1）计算： c( EDTA)  m 1000 ………………………………………（1） (V1  V0 ) M 式中： m ——氧化锌的质量的准确数值，单位为克（g）； V1 ——EDTA溶液的用量，单位为毫升（mL）； V0 ——空白试验时，EDTA溶液的用量，单位为毫升（mL）； M ——氧化锌的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔（g/mol）[M(ZnO)=81.39]。 6.7 乙酸铅标准溶液的配制和标定 6.7.1 乙酸铅标准溶液的配制[c(Pb(Ac)2)=0.05 mol/L] 称取结晶乙酸铅19g，加入1L容量瓶中，再加入冰乙酸50mL、蒸馏水500mL，摇动，让乙酸铅溶解， 加蒸馏水至刻度，摇匀。 6.7.2 乙酸铅标准溶液的标定 准确量取20mL乙酸铅标准溶液，加入250mL三角烧瓶中，加甲基橙指示液1滴，再加1:1的氨水溶液 中和此溶液，当橙色刚显黄色后，加入乙酸-乙酸钠缓冲液20mL，蒸馏水50mL，二甲酚橙指示液1滴，用 EDTA标准滴定溶液滴定至溶液由酒红色到亮黄色为终点。标定时同时做空白试验。 乙酸铅标准溶液的实际浓度[c(Pb(Ac)2)]，数值以摩尔每升（mol/L）表示，按公式（2）计算： c(Pb(Ac) 2 )  ( A1  A0 )  c( EDTA) ……………………………………（2） 20 式中： c(EDTA)——EDTA标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升（mol/L）； A1 ——滴定乙酸铅溶液所消耗的EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）； A0 ——滴定空白溶液所消耗EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）； 20 ——准确量取的乙酸铅溶液的体积，单位为毫升（mL）。 6.8 浸渍硅胶的制备 将硅胶用盐酸浸2h后，用水冲洗，再用蒸馏水洗至中性，于120 ℃烘干。准确量取20 mL乙酸铅标 准溶液与150 mL蒸馏水放入500 mL烧杯中混合均匀，加入冷却后的烘干硅胶100 g，充分搅拌浸渍2 h， 然后在（65±3）℃的烘箱内烘烤至含水量为（30±2）%为止，在烘烤过程中，含水量40%以上每隔30 min 搅拌一次，含水量低于40%时每隔20min搅拌一次。将制好的浸渍硅胶倒入反应管中，并敲紧至刻线，倒 3 DB35/T 1584—2016 出称重。 每亳升浸渍硅胶相当于硫化氢的毫克数（TH S)，数值以毫克每毫升（mg/mL）表示，按公式（3）计 算： 2 TH 2 S  c(Pb(Ac) 2 )  V2  m1  34 …………………………………………（3） m2  V3 式中： c(Pb(Ac)2) ——乙酸铅标准溶液浓度，单位为摩尔每升（mol/L）； V2 ——乙酸铅标准溶液量取的体积（本标准量取体积为 20mL），单位为毫升（mL）； m1 ——反应管中装有的浸渍硅胶的重量，单位为克（g）； m2 ——制备的浸渍硅胶总重量，单位为克（g） ； V3 ——反应管的体积，单位为毫升（mL）； 34 ——硫化氢的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol）。 7 7.1 试验步骤 取样 按GB/T 13609执行 7.2 反应管选择 测定过程中采用的反应管体积的选择见表1。 表1 反应管体积的选择参考表 预计的待分析气中硫化氢含量 mg/m 7.3 3 反应管体积 乙酸铅标准溶液的浓度 mL mol/L ＜150 1 150～300 2 ＞300 5 0.05 测定装置气路的置换 按表1规定将制好的浸渍硅胶倒入反应管中，并敲紧至刻线，用一小团脱脂棉花蓬松地塞在反应管 刻度处以使浸渍硅胶不掉落，将反应管安装在测定装置上，然后将样品、反应管、湿式气体流量计、排 空管等部件用尽量短的乳胶管紧密对接。旋紧螺旋夹5，全开螺旋夹3，缓缓打开样品取样阀，用待分析 气经排空管充分置换取样导管内的气体。关闭螺旋夹3，全开螺旋夹5，以100 mL/min～150 mL/min的气 体流量将样品气通入反应管中，当通过1L的气样后，关闭取样阀，关闭螺旋夹5，为排空各部件与反应 管之间的气路空气和保证测定结果的准确性，该次试验数据及反应管内浸渍硅胶予以舍弃。 测定装置如图1所示。 4 DB35/T 1584—2016 图1 测定装置示意图 7.4 进样 快速更换反应管，全开螺旋夹5，，缓缓打开样品取样阀，以100mL/min～150mL/min的气体流量将 样品气通入反应管中，当通过1L的气样后，关闭取样阀，关闭螺旋夹5，记录反应管中浸渍硅胶变色体 积、湿式气体流量计初态和终态体积、环境温度、大气压力。连续测定时，重复本试验步骤。 8 8.1 计算 气样校正体积的计算 按公式（4）将通入反应管的气样体积转化为标准状态下的气体体积： V6  (V5  V4 )  p  273.2 …………………………………………（4） 101.3  (273.2  t ) 式中： V6 ——通入反应管的标准状态下的气样体积，单位为升（L）； V4 ——湿式气体流量计进样初始状态的读数，单位为升（L）； V5 ——湿式气体流量计进样最终状态的读数，单位为升（L）； p ——实验过程中的大气压力，单位为千帕（kPa）； 273.2 ——标准状况下的温度，单位为开尔文（K）； 101.3 ——标准状况下的大气压力，单位为千帕（kPa）； t ——实验过程中的环境温度，单位为摄氏度（℃）。 8.2 硫化氢含量的计算 按公式（5）计算被测气样中的硫化氢含量： 5 DB35/T 1584—