12 августа 2011 г.

Сравнительный анализ исследования одоризации этилмеркаптаном и СПМ с контролем на хроматографе

 

В настоящее время наиболее распространены одоранты для природного газа это этилмеркаптан и СПМ. Однако в литературе отсутствуют сведения о соответствии данных по сопоставлению результатов измерений с арбитражным методом, которым является хроматограф.
 
С этой целью на базе ДП «Укрметртестстандарт» были проведены работы по исследованию количества чистых меркаптанов в природном газе марки СПМ и в газовых смесях. Исследования проводились на приборе QUMAT-110, заводской номер MERC 8099. Исполнитель работ ГП «Всеукраинский государственный научно-исследовательский центр стандартизации и защиты прав потребителей» (ДП «Укрметртестстандарт»). Компоненты, состав которых подлежали контролю: этилмеркаптан, метилмеркаптан и одорант природный ООО «Оренбурггазпром» марки СПМ-1. Состав поверочных смесей (ПГС) применяемых при исследовании приведен в таблице 1:
 
 
Таблица 1. Сведения о ПГС применяемых при исследовании.
 
№№
Компоненты ПГС
Массовая концентрация исследуемого компонента, мг/м3
(приведена до 200С и 101,3 кПа)
Границы допустимой относительной погрешности аттестации, %
1
Этилмеркаптан -азот
2502
± 5
2
Метилмеркаптан-азот
3886
± 1
3
СПМ-1-азот
984
± 5
Примечания
1. ПГС были приготовлены и аттестованы по процедуре приготовления гравиметрическим методом в соответствии с ДСТУ 6142-2003 «Анализ газов. Приготовление поверочных смесей. Гравиметрический метод.
2. Указанные ПГС были применены как выходные для разведения с помощью динамического генератора газовых смесей 655 ГР05
 
Основные метрологические характеристики газоанализатора QUMAT-110:
Диапазон измерений массовой концентрации этилмеркаптана – 0-100 мг/м3
Границы допустимой погрешности:
- абсолютной: ±1,5 мг/м3 (в диапазоне измерений от 0 до 6 мг/м3);
- относительной: ± 25% (в диапазоне измерений более 6 мг/м3).
 
 
Результаты измерений приведены в таблице 2.
 
 
Таблица 2. Результаты измерений.
 
Название определяемого компонента
Действительное значение массовой концентрации компонента, мг/м3, в ПГС, которые подавали на газоанализатор
Результаты измерений
Относительное отклонение среднего значения результата измерений от действительного значения массовой концентрации компонента в ПГС, %
Среднее значение мг/м3
Относительное СКВ, %
Этилмеркаптан
17,1
16,3
5
- 5
Этилмеркаптан
37,7
39,7
4
5
Матилмеркаптан
16,2
24,1
4
49
СПМ-1
14,8
14,7
5
- 0,7
Примечания:
  1. ПГС, которые подавали на газоанализатор, были получены с исходящих ПГС, указанных в таблице 1, с помощью динамического генератора газовых смесей 655 ГР05.
  2. 2. СКВ - среднее квадратичное отклонение.
 
Результаты расчетов (перерасчет на этилмеркаптан) приведены в таблице 3.
 
 
Таблица 3. Результаты расчетов (перерасчет на этилмеркаптан).
 
Название определяемого компонента
Массовая концентрация компонента в ПГС, мг/м3
Массовая концентрация компонента в ПГС в пересчете на этилмеркаптан, мг/ м3
Результаты измерений (среднее значение мг/м3)
Относительное отклонение среднего значения от действительного значения содержания компонента в ПГС в перерасчете на этилмеркаптан, %
Этилмеркаптан
17,1
17,1
16,3
- 5
Этилмеркаптан
37,7
37,7
37,9
5
Матилмеркаптан
16,2
20,9
24,1
15
СПМ-1
14,8
12,9
14,7
14
Примечания:
  1. Пересчет на этилмеркаптан выполнено по формуле:
Сem=CWs/Wsem.
где Cem– массовая концентрация компонента в пересчете на этилмеркаптан;
Ws – массовая часть меркаптановой серы в компоненте (метилмеркаптане или СПМ);
Wsem – массовая часть меркаптановой сыры в этилмеркаптане.
 
2. Значение массовой части меркаптановой серы приведено в таблице 4.
 
 
Таблица 4. Массовая часть меркаптановой серы.
 
Название компонента
Массовая часть меркаптановой серы, %
Этилмеркаптан
51,6
Метилмеркаптан
66,5
СПМ-1
44,9
Примечание: Значение Ws для СПМ-1 взято с паспорта качества одоранта природного ООО «Оренбурггазпром» марки СПМ-1
 
 
ВЫВОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ:
 
1.Основная погрешность газоанализатора (для этилмеркаптана) была в пределах ± 5%, т. е. не выходит за пределы нормы границы ± 25%.
2.Газоанализатор QUMAT-110 имеет чувствительность к другим меркаптанам. Чувствительность газоанализатора зависит от массовой части концентрации серы в измеряемой меркаптановой смеси. Относительно отклонения результатов измерений состава других меркаптанов, пересчитано на состав этилмеркаптана с учетом корректировки массовой концентрации меркаптановой смеси, т. е. реальное значение показаний было в пределах ± 15 %.
3.Газоанализатор QUMAT-110, градуированный на этилмеркаптан, можно использовать для измерения состава других меркаптанов, в т. ч. одоранта природного газа СПМ-1. Результаты измерений могут быть показаны как эквивалент массовой концентрации этилмеркаптана или пересчитаны на массовую концентрацию меркаптановой сыры или массовую концентрацию СПМ-1 с учетом массовой концентрации меркаптановой серы, указанной в паспорте качества природного одоранта (сертификат на СПМ-1).