GB/T 31589-2015 活化MDEA脱硫脱碳剂化学成分分析方法

　　ICS 71. 100.99 G 74

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 31589—2015

　　活化 MDEA脱硫脱碳剂化学成分

　　分析方法

　　Analyticalmethod ofchemicalcomposition foractivatedMDEA decarbonization

　　desulfurization agent

　　2015-06-02发布 2015-12-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 31589—2015

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国石油和化学工业联合会提出 。

　　本标准由全国化学标准化技术委员会(SAC/TC63)归 口 。

　　本标准起草单位 :南化集团研究院 、四川省精细化工研究设计院 、山东省产品质量监督检验研究院 、中国石油天然气研究院 。

　　本标准主要起草人 :孙雪玲 、李世荣 、裴祎荣 、毛松柏 、邱爱玲 、江宁 、朱道平 、陈庆梅 、颜晓琴 。

　　活化 MDEA脱硫脱碳剂化学成分

　　分析方法

　　警告— 本标准中使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性 , 部分操作具有危险性 。本标准并未揭示所有可能的安全问题 ,使用者操作时应小心谨慎并有责任采取适当的安全和健康措施。

　　1 范围

　　本标准规定了活化 MDEA脱硫脱碳剂化学成分分析方法 。

　　本标准适用于活化 MDEA脱硫脱碳剂产品中总胺 、N-甲基二乙醇胺(MDEA) 、铁 、水分 、氯 (Cl)质量分数的测定 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　3 一般规定

　　3. 1 本标准所用试剂和水在没 有 注 明 其 他 要 求 时 , 均 指 分 析 纯 试 剂 和 GB/T 6682 中 规 定 的 三 级 水 。试验 中 所 用 标 准 滴 定 溶 液 、杂 质 测 定 用 标 准 溶 液 、制 剂 及 制 品 , 在 没 有 注 明 其 他 要 求 时 , 均 按GB/T 601、GB/T 602和 GB/T 603的规定制备 。

　　3.2 本标准所用的盐酸-乙二醇异丙醇标准滴定溶液的浓度 ,是指 20 ℃时的浓度 。在标准滴定溶液标定 、直接制备和使用时若温度有差异 ,应按附录 A补正 。

　　4 采样

　　按照 GB/T 6678和 GB/T 6680的规定进行 ,所采样品总量不得少于 2 L。将样品充分混匀后 ,分装于两个洁净带有磨口塞的玻璃瓶中 ,备用 。

　　5 总胺质量分数的测定

　　5. 1 原理

　　采用酸碱中和法 , 以 溴 甲 酚 绿-甲 基 红 为 指 示 剂 , 用 硫 酸 标 准 滴 定 溶 液 滴 定 , 测 定 溶 液 中 的 总 胺含量 。

　　GB/T 31589—2015

　　5.2 试剂

　　5.2. 1 硫酸标准滴定溶液 :c(1/2H2SO4 ) = 1. 0 mol/L。

　　5.3 分析步骤

　　称取 1. 0 g~ 1. 5 g试样 ,精确至 0. 000 1 g,置于 250 mL锥形瓶中 ,加入 50 mL水 、2~ 3 滴溴甲酚绿-甲基红指示液 ,用硫酸标准滴定溶液滴定 。溶液由绿色变为暗红色为终点 。 同时做空白试验 。

　　5.4 结果计算

　　总胺[以 N-甲基二乙醇胺(MDEA)计]的质量分数 w1 ,按式(1)计算 :

　　w

　　式中 :

　　V — 滴定消耗硫酸标准滴定溶液的体积的数值 ,单位为毫升(mL) ;

　　V0 — 空白试验消耗硫酸标准滴定溶液的体积的数值 ,单位为毫升(mL) ;

　　c — 硫酸标准滴定溶液浓度的准确数值 ,单位为摩尔每升(mol/L) ;

　　M —N-甲基二乙醇胺(MDEA)的摩尔质量 ,单位为克每摩尔(g/mol)(M= 119. 17) ;

　　计算结果保留 4位有效数字 。取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果 ,平行测定结果的绝对差值应符合表 1 的规定 。

　　表 1 总胺质量分数的测定结果的允许绝对差值

　　6 N-甲基二乙醇胺(MDEA)质量分数的测定

　　6. 1 原理

　　在试样中加入乙酸酐 ,将样品中少量的伯胺和仲胺生成酰胺加以掩蔽 ,再在非水溶液中进行酸碱滴定 。

　　6.2 试剂

　　6.2. 1 基准无水碳酸钠 。

　　6.2.2 盐酸 。

　　6.2.3 冰乙酸 。

　　6.2.4 乙酸酐 。

　　6.2.5 乙二醇 。

　　6.2.6 异丙醇 。

　　6.2.7 乙二醇异丙醇混合溶液 :1+1。

　　6.2. 8量 -丙,乙:c二(5l液。中 ,摇匀 。该溶液临用前标定 。

　　按下述方法标定该溶液的浓度 :

　　称取约 0. 6 g 已于 270 ℃ ~ 300 ℃烘至恒量的基准无水碳酸钠 ,精确至 0. 000 1 g,置于 250 mL锥形瓶中 ,加入 3 mL冰乙酸低温加热溶解 ,冷却后加入 40 mL 乙二醇异丙醇混合溶液 、5 滴甲基黄-次甲基蓝指示液 。用配制好的盐酸-乙二醇异丙醇标准滴定溶液滴定至溶液由绿色变为红棕色为终点 , 同时做空白试验 。

　　盐酸-乙二醇异丙醇标准滴定溶液的浓度 c1 ,数值以摩尔每升(mol/L)表示 ,按式(2)计算 :

　　c

　　式中 :

　　m — 基准无水碳酸钠的质量的数值 ,单位为克(g) ;

　　V — 滴定消耗盐酸-乙二醇异丙醇标准滴定溶液的体积的数值 ,单位为毫升(mL) ;

　　V0 — 空白试验消耗盐酸-乙二醇异丙醇标准滴定溶液的体积的数值 ,单位为毫升(mL) ;

　　算—。量的数值 ,单位为克每摩尔(g/mol)(M= 105. 98) 。

　　6.2.9 甲基黄-次甲基兰指示液 。

　　6.3 分析步骤

　　称取 1. 0 g~ 1. 5 g试样 ,精确至 0. 000 1 g,置于 250mL碘量瓶中 ,加入 10mL乙酸酐 ,盖上瓶盖放置 30min,再加入 30mL乙二醇异丙醇混合溶液溶解 。加 5滴甲基黄-次甲基蓝指示液 ,用盐酸-乙二醇异丙醇标准滴定溶液滴定至溶液由绿色变为红棕色为终点 , 同时做空白试验 。

　　6.4 结果计算

　　N-甲基二乙醇胺(MDEA)质量分数 w2 ,按式(3)计算 :

　　w

　　式中 :

　　c1 — 盐酸-乙二醇异丙醇标准滴定溶液浓度的准确数值 ,单位为摩尔每升(mol/L) ;

　　V — 滴定消耗盐酸-乙二醇异丙醇标准滴定溶液的体积的数值 ,单位为毫升(mL) ;

　　V0— 空白试验消耗盐酸-乙二醇异丙醇标准滴定溶液的体积的数值 ,单位为毫升(mL) ;

　　M —N-甲基二乙醇胺(MDEA)摩尔质量的数值 ,单位为克每摩尔(g/mol)(M= 119. 17) ;

　　计算结果保留 4位有效数字 。取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果 ,平行测定结果的绝对差值应不大于 0. 3% 。

　　7 铁的质量分数的测定

　　7. 1 原理

　　试样中加入抗坏血酸 ,将试液中的 Fe3+ 还原成 Fe2+ 。在 pH 值为 2~ 9 时 ,Fe2+ 与 1, 10-菲啰啉生成橙红色络合物 ,在 510 nm 波长处 ,对此络合物作吸光度测定 。

　　7.2 试剂

　　7.2. 1 双氧水 。

　　7.2.2 盐酸 :1+1。

　　7.2.3 抗坏血酸 :100 g/L,用时现配 。

　　7.2.4 乙酸-乙酸钠缓冲溶液:pH=4. 5。

　　7.2.5 1,10-菲啰啉溶液 :1 g/L。

　　称取 0. 10 g 1,10-菲啰啉 ,加少量水振摇至溶解 ,用水稀释至 100 mL,避光保存 。

　　7.2.6 铁标准溶液 :0. 1 mg/mL。

　　7.2.7 铁标准溶液 :10 μg/mL。

　　量取 10. 00 mL铁标准溶液(见 7. 2. 6)置于 100 mL容量瓶中 ,用水稀释至刻度 ,摇匀 。此溶液使用时配制 。

　　7.3 仪器

　　分光光度计 :具有 510 nm 波长 。

　　7.4 分析步骤

　　7.4. 1 工作曲线的绘制

　　量取铁标准溶液(见 7. 2. 7)0. 00 mL、0. 50 mL、1. 00 mL、1. 50 mL、2. 00 mL,分别置于 5 个 100 mL容量瓶中 ,用水稀释至约 60 mL,用盐酸溶液调至 pH 约为 2(用精密 pH 试纸检查) 。 向每个容量瓶中依次加入 1 mL抗坏血酸 、10 mL 1,10-菲啰啉溶液和 20 mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液 ,每加一种试剂均需摇匀 ,用水稀释至刻度 ,摇匀后放置不少于 15 min。

　　在分光光度计 510 nm 波长处 ,用 3 cm 比色皿 , 以空白溶液作参比 ,测定溶液的吸光度 。

　　以所得的吸光度值为纵坐标 ,对应的铁的质量为横坐标 ,绘制工作曲线 。

　　7.4.2 试样的测定

　　称取 10 g试样 ,精确至 0. 01 g,置于 200 mL烧杯中 ,用少量的水冲洗杯壁 ,加 7 mL双氧水充分搅拌 2 min~ 3 min,用约 20 mL水冲洗杯壁 ,盖上表面皿 ,在电热板上缓慢加热,当溶液体积约为 40 mL时 ,加入 2 mL盐酸 ,保持沸腾 1 min,冷却 ,移入 100 mL容量瓶中 ,加水至刻度 ,摇匀 。

　　量取一定量的试料溶液 ,使其相应的铁质量在 0 μg~ 20 μg,于 100 mL容量瓶中 ,按 7. 4. 1 中“用水稀释至约 60 mL……测定溶液的吸光度 ”的步骤进行 。从工作曲线上查出被测溶液中铁的质量 。

　　7.5 结果计算

　　铁的质量分数 w3 ,按式(4)计算 :

　　w …………………………( 4 )

　　式中 :

　　m — 从工作曲线上查得的铁的质量的数值 ,单位为微克(μg) ;

　　m0 — 分取试料的质量的数值 ,单位为克(g) 。

　　计算结果保留 1位有效数字 。取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果 ,平行测定结果的绝对差值不大于 0. 000 1% 。

　　8 水分质量分数的测定

　　8. 1 原理

　　试样中的水分与已知对水的滴定度的卡尔 · 费休试剂反应 ,根据消耗的卡尔 · 费休试剂的量 ,计算出试样中的水分含量 。其反应式如下 :

　　H2 +5S255·HHI553SO3

　　8.2 试剂

　　8.2. 1 卡尔 · 费休试剂 。

　　8.2.2 甲醇 :如试剂中水的质量分数大于 0. 05% ,于 500 mL 甲醇中加入 5A分子筛约 50 g,塞上瓶塞 ,放置过夜 , 吸取上层清液使用 。

　　8.2.3 5A分子筛 :直径 3 mm~ 5 mm ,用前需在 500 ℃焙烧 2 h。

　　8.3 仪器

　　8.3. 1 卡尔 · 费休直接电量滴定仪器 :其典型装置按 GB/T 6283配置 ,或与之性能相当的卡尔 · 费休仪器 。

　　8.3.2 注射器 :2 mL,精确至 0. 1 mL。

　　8.4 分析步骤

　　8.4. 1 卡尔 · 费休试剂的标定

　　按 GB/T 6283规定的步骤 ,用水(或二水合酒石酸钠)标定卡尔 · 费休试剂对水的滴定度 T。

　　8.4.2 试样的测定

　　通过卡尔 · 费休仪器的排泄嘴 ,将滴定容器中残液放完 ,加 50 mL 甲醇于滴定容器中 , 甲醇用量应足以淹没电极 。打开电磁搅拌器 ,与标定卡尔 · 费休试剂一样 ,用卡尔 · 费休试剂滴定至数码显示数值与标定时同样的数值 ,并保持稳定 1 min。

　　取一支干燥的注射器 ,按减量法称取 0. 5 g~0. 7 g试样 ,精确至 0. 000 1 g,打开加料橡皮塞 ,迅速将已称量过的试料滴入滴定容器中 ,要求称取的试料量消耗卡尔 · 费休试剂体积不超过 10 mL。立即盖好橡皮塞 ,搅拌使混合均匀 ,用卡尔 · 费休试剂如上述滴定甲醇中水量一样滴定至终点 ,记录所消耗卡尔 · 费休试剂的体积 。

　　8.5 结果计算

　　水分的质量分数 w4,按式(5)计算 :

　　w …………………………( 5 )

　　式中 :

　　T — 卡尔 · 费休试剂对水的滴定度的数值 ,单位为毫克每毫升(mg/mL) ;

　　V — 滴定消耗的卡尔 · 费休试剂体积的数值 ,单位为毫升(mL) ;

　　m — 试料的质量的数值 ,单位为克(g) 。

　　计算结果保留 2位有效数字 。取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果 ,平行测定结果的绝对差值不大于 0. 3% 。

　　9 氯(Cl)质量分数的测定

　　9. 1 原理

　　在硝酸介质中 ,试样中的氯化物与加入的硝酸银形成氯化银沉淀 ,通过与标准比浊液比较 ,测定试样中氯化物(Cl)的含量 。

　　9.2 试剂

　　9.2. 1 硝酸溶液 :1+2。

　　9.2.2 硝酸银溶液 :17g/L。

　　9.2.3 氯化物(Cl)标准溶液 :0. 1 mg/mL。

　　9.2.4 氯化物(Cl)标准溶液 :10 μg/mL。

　　用移液管移取 10. 00 mL氯化物标准溶液(见 9. 2. 3) 置 于 100 mL容 量 瓶 中 , 用 水 稀 释 至 刻 度 , 摇匀 ,此溶液使用时配制 。

　　9.3 分析步骤

　　9.3. 1 标准比浊液制备

　　用移液管移取氯化物标准溶液(见 9. 2. 4)0. 50 mL、1. 00 mL、1. 50 mL、2. 00 mL、2. 50 mL,分别置于25mL 比色管中 ,加水稀释至约 20mL,然后分别加 2 mL硝酸溶液和 1 mL硝酸银溶液 ,再用水稀释至刻度 ,摇匀 ,放置 10 min。

　　9.3.2 试样的制备

　　称取一定量的试样 ,使其相应的氯含量为 5 μg~ 25 μg,精确至 0. 01 g,置于 25 mL 比色管中 ,加水至体积约 10 mL,用硝酸溶液调试样溶液 pH 约为 7(用精密 pH试纸检查) ,加 2 mL硝酸溶液和 1 mL硝酸银溶液 ,再用水稀释至刻度 ,摇匀 ,放置 10 min。

　　用目视比浊法与标准色阶比较 ,测得氯含量 。

　　9.4 结果计算

　　氯的质量分数 w5 ,按式(6)计算 :

　　w …………………………( 6 )

　　式中 :

　　m — 从标准色阶上查得的氯质量的数值 ,单位为微克(μg) ;

　　m0 — 试样质量的数值 ,单位为克(g) 。

　　计算结果保留 1位有效数字 。取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果 ,平行测定结果的绝对差值应符合表 2 的规定 。

　　表 2 氯质量分数的测定结果的允许绝对差值

　　附 录 A

　　(规范性附录)

　　不同温度下 0.5 mol/L盐酸-乙二醇异丙醇标准滴定溶液的体积的补正值

　　不同温度下 0. 5 mol/L盐酸-乙二醇异丙醇标准滴定溶液的体积的补正值 ,按表 A. 1计算 。

　　表 A. 1 不同温度下 0.5 mol/L盐酸-乙二醇异丙醇标准滴定溶液的体积的补正值