工業氫氣中微量一氧化碳和二氧化碳測定的影響因素淺析

李潔

摘 要：在進行氫氣中微量一氧化碳和二氧化碳含量測定時，以《工業氫氣中微量一氧化碳和二氧化碳的測定 氣相色譜法》為基礎，對影響測定結果重復性的因素進行了考察。

關鍵詞：氫氣；氣相色譜法；一氧化碳；二氧化碳

前言：汽油加氫裝置在反應過程中使用的氫氣，如果其中含有一氧化碳、二氧化碳超標會抑制加氫反應的發生，因此準確測定氫氣中一氧化碳和二氧化碳的含量對汽油加氫精制有著重要的意義。在測定工業氫氣中微量一氧化碳和二氧化碳時發現，進樣置換時間、采樣方式、采樣器具對結果有影響，造成結果的重復性較差，而方法中對此未做說明，結合實際操作過程對影響測定結果的因素進行討論。

一、方法原理

氣體試樣被載氣帶入色譜柱，樣品中的一氧化碳和二氧化碳與其它組分分離，進入催化加氫柱，一氧化碳和二氧化碳轉化為甲烷，用氫火焰離子化檢測器進行檢測，用外標法計算出一氧化碳和二氧化碳含量。

三、分析與討論

在配合氫氣中微量一氧化碳和二氧化碳含量測定過程中發現，重復測定結果重復性差，在實際操作中發現進樣置換時間、采樣方式、采樣器具對結果重復性有影響， 而在測定方法中對此未做說明。

（一）進樣量影響。在外標法測定中進樣量對結果影響較大，儀器使用定量管進樣，定量管容積決定著進樣量的大小，峰面積與進樣量多少有關，進樣量少峰面積較小，在操作中不易進行手動積分，但進樣量過大，會造成色譜柱超負荷，峰面積（峰高）與進樣量不成線性關系，定量管容積通常為1mL～3mL時適宜。

（二）進樣置換時間。根據實際分析經驗，在使用定量管進樣進行外標法測定中，進樣置換時間對測定結果有影響。采取不同的置換時間進行考察，樣品進樣置換時間短，所得結果重復性差，置換時間超過10秒所得結果趨于穩定，重復測定結果之差符合標準重復性要求，為了縮短分析時間，同時減少標氣損失，進樣置換時間選擇10秒。

（三）采樣方式影響。在配合生產過程中，生產操作平穩，但CO、CO2分析結果卻變化較大，而且同一樣品在進行組成測定時O2、N2含量較大，對采樣過程跟蹤考察發現：采樣方式不統一，采樣球膽口不套在采樣口和套在采樣口兩種采樣方式，采樣時將采樣球膽口不套在采樣口上，在采樣過程中將帶入空氣，結果變化大，套在采樣口采集樣品重復性較好，進行組成測定時O2、N2含量明顯降低。因此對采樣方式進行規范：a. 采樣前用樣品將球膽洗滌置換后將球膽擠平趕出多余氣體；b.將球膽口套在采樣口紫銅管上采樣。

（四）采樣器具影響。根據GB/T6681-2003《氣體化工產品采樣通則》，可使用球膽、復合膜氣袋等采樣。橡膠球膽價廉易得、使用方便，以往采集氣體或易揮發烴類樣品時通常使用橡膠球膽，氫氣樣品的采集也使用的是橡膠球膽，針對微量CO、CO2的測定結果重復性差現象，使用球膽、復合膜氣袋分別充裝標準氣，與標準氣鋼瓶直接進樣重復測定，橡膠球膽采集的樣品重復測定結果差值較大，且結果與標準氣示值相差大，復合膜氣袋采集的標準氣和標準氣鋼瓶直接進樣分析所得結果重復性較好，為方便樣品采集，使用復合膜氣袋。

《工業氫氣中微量一氧化碳和二氧化碳測定》的影響因素主要有試樣進樣量、色譜操作條件，同時進樣置換時間、采樣方式和采樣器具對結果的影響較大，對進樣置換時間、采樣方式和采樣器具做出統一規定后，結果重復性有較大改善。

參考文獻：

[1] 《石油化工產品試驗方法企業標準匯編》（2010版）

[2] 劉珍，《化驗員讀本》（第四版）下冊，化學工業出版社

[3] 劉虎威，《氣相色譜方法與應用》（第二版），化學工業出版社