6 Методы анализа этилена
6.1 Определение углеводородных примесей в этилене
Определение проводят методами газовой хроматографии с применением капиллярной хроматографической колонки - по 6.1.1 (объемной доли метана, этана, пропилена, ацетилена, пропадиена и бутадиена-1,3) или соответствующих насадочных хроматографических колонок - по 6.1.2 (объемной доли метана, этана, пропилена), 6.1.3 (объемной доли ацетилена), 6.1.4 (объемной доли диеновых углеводородов).
6.1.1 Определение углеводородов (объемной доли метана, этана, пропилена, ацетилена, пропадиена и бутадиена-1,3)
6.1.1.1 Для определения применяют: газовый хроматограф с пламенно-ионизационным детектором; хроматографическую капиллярную колонку длиной 50 м с Al O /KCl; газ-носитель - азот.
6.1.1.2 Условия определения:
| начальная температура термостата колонки, °C | 50 |
| время выдержки начальной температуры, мин | 2 |
| скорость нагрева термостата колонки на 1 этапе, °C/мин | 5 |
| промежуточная температура термостата колонки, °C | 145 |
| скорость нагрева термостата колонки на 2 этапе, °C/мин | 30 |
| конечная температура термостата колонки, °C | 190 |
| время выдержки конечной температуры, мин | 20 |
| температура термостата детектора, °C | 200 |
| температура крана-дозатора, °C | 100 |
| деление потока газа-носителя, см /мин | 1:12 |
| объемный расход газа-носителя (азот) через колонку, см /мин | 6,9 |
| объемный расход газа-носителя на сброс, см /мин | 83,1 |
| объемный расход азота для поддува в ДИП, см /мин | 27 |
| объем пробы, см | 0,125 |
6.1.1.3 Типовая хроматограмма этилена с объемной долей метана - 0,00014%, этана - 0,00623%, ацетилена - 0,00006% приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Типовая хроматограмма этилена на капиллярной колонке с Al(2)O(3)/KCl
 | |
| 602 × 257 пикс. Открыть в новом окне | |
1 - метан;
2 - этан; 3 - этилен; 4 - ацетилен
Рисунок 1 - Типовая хроматограмма этилена на капиллярной колонке с Al O /KCl
6.1.1.4 Порядок выхода углеводородных примесей этилена приведен на хроматограмме градуировочной смеси с объемной долей метана - 0,048%, этана - 0,057%, пропилена - 0,0042%, пропадиена - 0,0019%, ацетилена -0,00094%, бутадиена-1,3 - 0,00093% (рисунок Б.1, Приложение Б).
6.1.2 Определение объемной доли метана, этана и пропилена
6.1.2.1 Для определения применяют: газовый хроматограф с пламенно-ионизационным детектором; насадочную хроматографическую колонку длиной 3 м; газ-носитель - азот; сорбент - оксид алюминия любой фракции с частицами размером от 0,2 до 0,5 мм.
6.1.2.2 Условия определения:
| температура термостата колонки, °C | 50-100 |
| время изотермического режима при 50°C, мин | 0-2 |
| скорость нагрева, °C/мин | 10-25 |
| объемный расход газа-носителя, дм /ч | 2,0±0,3 |
| объем пробы, см | не более 0,5 |
После выхода пропилена температуру термостата колонки поднимают до 250°C для регенерации сорбента.
6.1.2.3 Типовая хроматограмма этилена с объемной долей метана - 0,0001%, этана - 0,0057%, пропилена - 0,0018% приведена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Типовая хроматограмма этилена на насадочной колонке с Al(2)O(3)
 | |
| 479 × 217 пикс. Открыть в новом окне | |
1 - метан;
2 - этан; 3 - этилен; 4 - пропилен
Рисунок 2 - Типовая хроматограмма этилена на насадочной колонке с Al O
6.1.3 Определение объемной доли ацетилена
6.1.3.1 Для определения применяют: газовый хроматограф с пламенно-ионизационным детектором; насадочную хроматографическую колонку длиной (1-2) м; газ-носитель - азот; сорбент - активированный уголь СКТ или уголь Саран, любой фракции с частицами размером от 0,2 до 0,5 мм, предварительно прокаленный при (400±10)°C в токе азота в течение 4 ч.
6.1.3.2 Условия определения:
| температура термостата колонки, °C | 120-150 |
| объемный расход газа-носителя, дм /ч | 2,0±0,3 |
| объем пробы, см | 1,0-2,0 |
6.1.3.3 Типовая хроматограмма этилена с объемной долей ацетилена 0,0004% приведена на рисунке 3.
Рисунок 3 - Типовая хроматограмма ацетилена в этилене на колонке с углем СКТ
 | |
| 437 × 211 пикс. Открыть в новом окне | |
1 - метан;
2 - ацетилен; 3 - этилен
Рисунок 3 - Типовая хроматограмма ацетилена в этилене на колонке с углем СКТ
6.1.4 Определение объемной доли диеновых углеводородов
6.1.4.1 Для определения применяют: газовый хроматограф с пламенно-ионизационным детектором; насадочную хроматографическую колонку длиной 9 м; газ-носитель - азот или гелий; твердый носитель - диатомитовый кирпич типа динохрома H и хромосорба P любой фракции с частицами размером от 0,25 до 0,5 мм, или сферохрома-3 с частицами размером от 0,25 до 0,315 мм, предварительно высушенный при (200±5)°C в течение 4 ч; сорбент, приготовленный по 6.1.4.2.
6.1.4.2 Приготовление сорбента
Взвешивают в стаканах высушенный твердый носитель (масса расчетная) и неподвижную жидкую фазу (три-н-бутилфосфат), масса которой должна составлять 25% от массы твердого носителя (результаты взвешивания записывают с точностью до второго десятичного знака). Жидкую фазу растворяют в ацетоне, в полученный раствор вносят твердый носитель и оставляют на 2 ч. Ацетон берут в таком объеме, чтобы весь твердый носитель был покрыт раствором. Затем испаряют ацетон на водяной бане при температуре от 60°C до 70°C при периодическом перемешивании. Сорбент переносят в фарфоровую чашку, сушат в течение 4 ч при температуре (70±3)°C в сушильном шкафу, с поддувом азота, или вакуумном сушильном шкафу, охлаждают до комнатной температуры и отсеивают от пыли.
6.1.4.3 Условия определения:
| температура термостата колонки, °C | 40 |
| объемный расход газа-носителя (гелия), дм /ч | 1,0-1,5 |
| объем пробы, см | 0,5-1,0 |
6.1.4.4 Типовая хроматограмма этилена с объемной долей пропадиена - 0,00048%, бутадиена-1,3 - 0,00032% приведена на рисунке 4 (газ-носитель - гелий).
Рисунок 4 - Типовая хроматограмма диеновых углеводородов в этилене на колонке с 25% ТБФ на динохроме H
 | |
| 529 × 243 пикс. Открыть в новом окне | |
1- этилен; 2 - пропадиен; 3 - бутадиен-1,3
Рисунок 4 - Типовая хроматограмма диеновых углеводородов в этилене на колонке с 25% ТБФ на динохроме H
6.2 Определение объемной доли оксида и диоксида углерода
6.2.1 Метод основан на разделении оксида и диоксида углерода, гидрировании их в метан и детектировании метана.
6.2.2 Для определения применяют: газовый хроматограф с пламенно-ионизационным детектором; хроматографическую колонку длиной 6-9 м; реактор гидрирования с катализатором гидрирования (6.2.3), присоединенный после разделительной колонки; газ-носитель - водород марки А, очищенный с помощью фильтров, установленных последовательно перед вводом газа-носителя в хроматограф, с очистителями (по ходу тока газа): хромоникелевым катализатором, восстановленным в токе водорода при (500±20)°C в течение 5 ч; оксидом алюминия с частицами размером от 4 до 5 мм, прокаленным при (250±10)°C в течение 4 ч; молекулярным ситом CaA (5 ) с частицами размером от 1 до 5 мм, прокаленным при (400-500)°C в течение 4 ч. Объем очистителей в фильтрах должен быть не менее 100 см . Наполнение фильтров меняют при сильном увеличении фонового тока. Сорбент - полисорб-1 с частицами размером от 0,1 до 0,3 мм, который продувают газом-носителем при (150-180)°C не менее 12 ч, или уголь СКТ.
6.2.3 Приготовление катализатора гидрирования