脫硫液中硫化氫含量的快速測(cè)定

軒慎友

摘要：采用自動(dòng)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(diǎn)附近電極電位的突躍，確定滴定終點(diǎn)，并給出測(cè)定結(jié)果，建立快速測(cè)定方法，方法簡(jiǎn)單，操作快捷，達(dá)到了快速測(cè)定的目的。

關(guān)鍵詞： 脫硫液 硫化氫 快速測(cè)定 自動(dòng)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(dòng)對(duì)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(cè)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(chǎng)氣體及溶液分析與脫硫、脫碳及硫磺回收分析評(píng)價(jià)方法 第1部分：氣體及溶液分析脫硫液中硫化氫含量的測(cè)定手動(dòng)滴定，操作復(fù)雜、分析時(shí)間較長(zhǎng)，不能及時(shí)反饋數(shù)據(jù)、影響生產(chǎn)裝置調(diào)整效率。為此，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐，我們摸索出一套快速測(cè)定測(cè)脫硫液中的硫化氫的方法。

1試驗(yàn)

1.1方法原理

本方法采用自動(dòng)電位滴定儀法，選用鉑電極為指示電極。在滴定過(guò)程中，過(guò)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(guò)量）+還原性物質(zhì)→2I-+ I2（剩余）

I2（剩余）+ 2S2O32- → S4O62- + 2I-

在滴定過(guò)程中，由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，被測(cè)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(diǎn)附近，被測(cè)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(diǎn)，并給出測(cè)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(dòng)電位滴定儀。瑞士萬(wàn)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(yàn)方法

1.4.1 方法的建立

a. 方法選用的模式：DET（動(dòng)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(kāi)自動(dòng)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(cè)樣品中。

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

c. 測(cè)定結(jié)束，按自動(dòng)電位滴定儀面板上的主開(kāi)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(jì)算

MDEA溶液中硫化氫的含量按公式（1）計(jì)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(shí)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(shí)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(jì)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(cè)定

使用電位滴定儀對(duì)凈化廠(chǎng)貧富胺液樣品進(jìn)行分析，測(cè)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(guò)對(duì)同一樣品在不同取樣量的條件下多次測(cè)定結(jié)果可以判定樣品測(cè)定結(jié)果滿(mǎn)足重復(fù)性要求。

2.2結(jié)果比對(duì)

從表1測(cè)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(cè)定效果，滿(mǎn)足方法要求。

2.3注意事項(xiàng)

①硫化氫在溫度較高時(shí)容易從堿液中溢出，樣品測(cè)定時(shí)要保證室內(nèi)溫度不能過(guò)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(shí)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(shí)，電極上部的膠帽必須打開(kāi)，否則難以判定滴定終點(diǎn)。

③測(cè)定時(shí)要在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，通風(fēng)櫥內(nèi)設(shè)置硫化氫報(bào)警儀，做富胺液分析時(shí)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(shí)pH值為5.5～7即可，過(guò)高的酸度將會(huì)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(shí)間對(duì)測(cè)定結(jié)果影響較大，時(shí)間越長(zhǎng)測(cè)定結(jié)果誤差越大;因?yàn)榈矸坶L(zhǎng)時(shí)間放置出現(xiàn)渾濁，變質(zhì)，對(duì)碘產(chǎn)生吸附作用，致使測(cè)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(diǎn)靠指示劑變色來(lái)判斷， 而不同的人對(duì)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(dòng)判斷終點(diǎn)有天然的優(yōu)勢(shì); 手工滴定消耗時(shí)間長(zhǎng)，成本高，電位滴定法分析時(shí)間短，效率高;使用自動(dòng)電位滴定法測(cè)定脫硫液中硫化氫含量與碘量法測(cè)定結(jié)果相比誤差在可控范圍內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

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中石化達(dá)州天然氣凈化廠(chǎng)計(jì)量化驗(yàn)站，四川，達(dá)州 636400