对液化石油气总硫含量测定标准的探讨

我们知道液化石油气中所含有的硫会在燃烧的过程中与空气的氧气进行反应生成一种二氧化硫的气体（化学分子式为SO2）。这种气体是一种有害气体，它可以影响人体的呼吸并对呼吸道产生伤害。同时，过多的二氧化也会导致环境空气污染。因此，科学而准确的测定液化石油气中硫的含量对我们来说是一件非常有意义的事。目前，对液化石油气中的总硫含量测定通常是采用SH/T 0222-1992（电量法）标准。但是，在实践的过程中所测量的准确度往往会因试样的汽化温度、试样的流速、载汽的流速、裂解炉的汽化段温度、燃烧段的温度、稳定段的温度等条件不同而出现差异。为了能有效的掌控总硫的检验过程，笔者对SH/T 0222-1992《液化石油气总硫含量测定法（电量法）》试验方法中操作条件影响变化进行了深入探讨。

一、测定实验

测定所需相关仪器：WK-2B 微库仑分析仪。测定所需相关仪器材料： 氮气（纯度高于99%）、氧气（纯度高于99%）、蒸馏水；试剂：冰乙酸、分析纯、碘化钾、优纯、碘、分析纯、环已烷、异辛烷或精制油等。测定实验采用的方法：按所规定的试验方法进测定操作，但不同的是实验过程中要分别改变试样汽化的温度、试样的流速、燃气的流速、载气的流速、裂解炉汽化段的温度、燃烧段的温度、稳定段的温度等操作条件以对其进行影响加以判断。

二、结果与分析

1.试样汽化的温度

依据上述的方法进行操作，采用的液化石油气作样是硫含量为138mg/m3，实验过程中对汽化温度的进行了改变。测定的硫含量和温度变化对应如下表1。

表1 汽化温度对硫含量的影响一览表

通过表1我们可以看到，对于30～50℃范围内的汽化来说，测定实验所分析的结果其硫的含量要高于138mg/m3这个实际值。这一变化说明液化气在低温其密度就会相对偏大，也就是单位体积的液化气中的硫含量相对偏大，对于测定的结果也就相应偏高。而在气体温度在60～90℃时，测定实验的结果却相差不是大，通过实验我们看到温度在60～70℃时实验的测定值最接近已知的硫含量的实际值。

2.试样的流速

同样采用规定的操作流程和方法，对于相应条件只是对试样的流速进行改变，以测定其变化对液化石油气硫含量是检测影响程度。实验获得的相关数据变化，绘制成表2。

表2 试样流速变化对硫含量测定与分析结果的影响变化一览表

根据实验的预先设定，对试样流速的进行了30-100ml/min的范围设计，从而根据不同流速的范围变化以观察测定其对硫含量测定的影响程度。根据表2的数据变化，可以看到随着流速速度的增加，导致了硫含量测得的数值越来越偏高于实际值。从表中我们 可以看到，其试样的流速维持在40～50ml/min使，其所测得到的硫的含量最接近实际值。

3.燃气的流速

表3 燃气的流速变化对硫含量测定的结果影响一览表

从表3中的数据变化，我们可以一目了然的看出，燃气的流速变化对硫含量的测定影响同样是较大的，具体表现为其流速越大，其所造成的测得值越偏高于实际值。当燃气流速在在100～120ml/min范围内时，所测定的硫含量最接近硫含量的实际值。

4.载气的流速

在实验的检测过程中，其载气（N2）是将裂解管内的试样带入滴定池，其作用是一种载体。本文仅仅研究的是载气流速变化硫转化率与记录峰形作用。观察的是载气流速的改变，对硫转化率以及峰形的影响情况，实验测定数据变化见表4。

表4 载气的流速改变对硫转化率以及峰形的影响情况一览表

通过表4我们发现，在载气的流速太低时，相同的时间内进入滴定池内的试样相对就很少，其反应耗时也就相对较长，峰形也变得相对较矮而宽。相反，如果流速过高，在相同的时间内进入滴定池内的试样就会相对较多，其反应耗时就会相对较短，峰形也会变得太高、太尖以及太窄。通过不同范围测定，发现载气流速控制在100～120ml/mi之间最为适合。

5.裂解炉的温度

所谓裂解炉就是对裂解管进行加热的高温炉，其可以分成三个阶段：汽化阶段，燃烧阶段和稳定阶段。操作的过程中对于各段的温度采用的是单独控制。原因在于各段的温度高低变化，都会对硫含量的分析结果产生不同影响。

5.1汽化阶段温度的变化对硫含量测定结果影响

表5 汽化阶段的温度变化对分析结果的影响一览表

通过改变汽化段的不同温度，测得其硫含量的结果变化汇总后制成了对应表5。根据表中数据的变化，我们可以发现当汽化段的温度太低时，就会造成样品的汽化不完全，并引起分析的结果偏低。相反，温度过高时也会造成硫含量测定值偏高于实际值。通过实验，我们看到汽化阶段的温度在600～700℃范围内，对于硫含量的测定最为准确。

5.2燃烧阶段的温度变化对分析结果的影响

表6 燃烧阶段的温度变化对分析结果的影响一览表

通过对表6中的数据观察，我们看到，在燃烧段的温度低于650度时，试样的燃烧就会不完全，硫含量的测定结果也会出现偏低。而燃烧的温度控制在700～800℃时，其硫含量的测定结果最为接近实际值。

5.3稳定段的温度变化对分析结果的影响

表7 稳定段的温度变化对分析结果的影响一览表

在稳定段的温度进行300～800摄氏度的范围改变后，其测得硫含量变化绘制成见表7。通过表7 的分析，我们得到了要想使试样中硫化物能够全燃烧氧化成SO2，就一定需要有较高温度和一定时间才能做到。稳定阶段就起到了使样品有足够的温度与时间进行完全的反应。实验证明了温度太低，样品的反应就会不完全，硫含量的分析结果偏低。相反，就会偏高，600℃～700℃的稳定的温度最为准确。

四、小结

综上所述，本文认为用微库仑法对液化石油气中的硫含量进行检测时，其操作的条件对于其分析的结果有着较大的影响。要想获得一个与实际值较接近的结果，就必须在测定的过程中对试样汽化的温度、试样的流速、燃气与载气的流速、裂解炉的各段温度等有效的控制。

作者简介：李坚（1969-），女，汉族，广东茂名人，本科、高级工程师，从事化工产品检验与质量管理的研究。