脫硫液中硫化氫含量的快速測定

軒慎友

摘要：采用自動電位滴定儀，選用鉑電極為指示電極。利用碘量法在滴定終點附近電極電位的突躍，確定滴定終點，并給出測定結(jié)果，建立快速測定方法，方法簡單，操作快捷，達(dá)到了快速測定的目的。

關(guān)鍵詞： 脫硫液 硫化氫 快速測定 自動電位滴定

普光氣田是世界著名的高含硫氣田，天然氣需要進(jìn)脫除硫化氫才能使用，脫除硫化氫主要采用醇胺法，脫硫液中的脫硫溶劑為N-甲基二乙醇胺（MDEA），MDEA吸收了硫化氫后，成為富胺液，富胺液在再生成為貧胺液，脫硫液中的硫化氫含量的波動對于再生單元的能耗有很大的影響，脫硫液中硫化氫含量反應(yīng)溶劑的脫硫效果及溶劑再生的效果，因此，快速檢測脫硫液中的硫化氫的含量非常迫切。

由于通用方法及GB∕T 35212.1-2017 天然氣處理廠氣體及溶液分析與脫硫、脫碳及硫磺回收分析評價方法 第1部分：氣體及溶液分析脫硫液中硫化氫含量的測定手動滴定，操作復(fù)雜、分析時間較長，不能及時反饋數(shù)據(jù)、影響生產(chǎn)裝置調(diào)整效率。為此，經(jīng)過長期實踐，我們摸索出一套快速測定測脫硫液中的硫化氫的方法。

1試驗

1.1方法原理

本方法采用自動電位滴定儀法，選用鉑電極為指示電極。在滴定過程中，過量的碘與硫化氫反應(yīng)，剩余的碘用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，反應(yīng)式如下：

I2（定量過量）+還原性物質(zhì)→2I-+ I2（剩余）

I2（剩余）+ 2S2O32- → S4O62- + 2I-

在滴定過程中，由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，被測離子的濃度不斷發(fā)生變化，因而指示電極的電位隨之變化。在滴定終點附近，被測離子的濃度發(fā)生突變，引起電極電位的突躍，因此根據(jù)電極電位的突躍可確定滴定終點，并給出測定結(jié)果。

1.2 試劑

1.2.1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：0.1mol/L，按GB/T 601配制及標(biāo)定。

1.2.2鹽酸：（1+1）溶液。

1.2.3碘溶液：0.1mol/L，按GB/T 601配制。

1.3儀器

1.3.1自動電位滴定儀。瑞士萬通 785型

1.3.2攪拌磁子。

1.3.3燒杯：100mL。

1.3.4量筒：25mL。

1.3.5刻度吸管：25mL。

1.4 試驗方法

1.4.1 方法的建立

a. 方法選用的模式：DET（動態(tài)滴定）。

b. 選用的電極：鉑電極。

c. 主要參數(shù)的設(shè)定：

停止體積：40 mL;最大滴定速度：10mL/min;最小滴定速度：10μL/min。

1.4.2分析步驟

a. 打開自動電位滴定儀，填充鉑電極內(nèi)充液到加液孔。準(zhǔn)確移取MDEA溶液（5mL貧胺液或1mL富胺液）在100mL燒杯中，加入25mL（1+1）鹽酸溶液，再準(zhǔn)確移取25mL碘溶液于燒杯中，放入攪拌磁子，將燒杯置于磁力攪拌滴定座上，并將指示電極和滴定頭插入待測樣品中。

b. 按自動電位滴定儀“開始”鍵進(jìn)行滴定，滴定至終點，記錄耗用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（V）。同時做空白，記錄耗用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積（V0）。

c. 測定結(jié)束，按自動電位滴定儀面板上的主開關(guān)關(guān)機(jī)。用蒸餾水清洗滴定頭和電極，擦干電極，蓋上內(nèi)充液填充口，并保存在3mol/L飽和氯化鉀溶液中。

1.5? 計算

MDEA溶液中硫化氫的含量按公式（1）計算：

式中：

X2——MDEA溶液中硫化氫含量，單位為克每升（g/L）;

V0——空白滴定時耗用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為毫升（mL）;

V——樣品滴定時耗用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為毫升（mL）;

C——硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，單位為摩爾每升（mol/L）;

17.04——計算常數(shù);

V1——分析樣品的體積，單位為毫升（mL）。

2結(jié)果與討論

2.1重復(fù)性測定

使用電位滴定儀對凈化廠貧富胺液樣品進(jìn)行分析，測定結(jié)果列于表1。 表明滴定結(jié)果數(shù)據(jù)的分布程度較為集中，即其復(fù)現(xiàn)性、穩(wěn)定性較好。通過對同一樣品在不同取樣量的條件下多次測定結(jié)果可以判定樣品測定結(jié)果滿足重復(fù)性要求。

2.2結(jié)果比對

從表1測定結(jié)果中我們可以看出電位滴定法和碘量法能夠達(dá)到同樣的測定效果，滿足方法要求。

2.3注意事項

①硫化氫在溫度較高時容易從堿液中溢出，樣品測定時要保證室內(nèi)溫度不能過高，宜在常溫25℃進(jìn)行。

②電極使用前要在蒸餾水中浸泡24小時以上，確保電極活化可正常使用分析完畢，電極必須放在相應(yīng)的保護(hù)液中，否則電極將受到損害分析時，電極上部的膠帽必須打開，否則難以判定滴定終點。

③測定時要在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，通風(fēng)櫥內(nèi)設(shè)置硫化氫報警儀，做富胺液分析時要雙人在崗，一人監(jiān)護(hù)，并佩戴正壓式空氣呼吸器。

④反應(yīng)應(yīng)在微酸性條件下進(jìn)行，只要保持反應(yīng)時pH值為5.5～7即可，過高的酸度將會使溶液中S2-生成硫化氫溢出，導(dǎo)致結(jié)果偏低。

⑤淀粉放置時間對測定結(jié)果影響較大，時間越長測定結(jié)果誤差越大;因為淀粉長時間放置出現(xiàn)渾濁，變質(zhì)，對碘產(chǎn)生吸附作用，致使測定結(jié)果產(chǎn)生偏離。因此，淀粉指示劑最好盡量現(xiàn)配或在5d內(nèi)使用。

4結(jié)果與討論

碘量法由于滴定終點靠指示劑變色來判斷， 而不同的人對于指示劑變色的判定均存在差異，導(dǎo)致重復(fù)性誤差大，電位滴定法自動判斷終點有天然的優(yōu)勢; 手工滴定消耗時間長，成本高，電位滴定法分析時間短，效率高;使用自動電位滴定法測定脫硫液中硫化氫含量與碘量法測定結(jié)果相比誤差在可控范圍內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

[1]朱明華.儀器分析：高等教育出版社

[2]張阿蓮.脫硫液中硫化氫含量測定法（碘量法）探討.化工管理，1917，02

中石化達(dá)州天然氣凈化廠計量化驗站，四川，達(dá)州 636400