ISO 19739-2004 Natural gas - Determination of sulfur compounds using gas chromatography《天然气 用气相色谱法测定硫化合物的含量》.pdf

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1、 Numro de rfrence ISO 19739:2004(F) ISO 2004NORME INTERNATIONALE ISO 19739 Premire dition 2004-05-01Gaz naturel Dtermination des composs soufrs par chromatographie en phase gazeuse Natural gas Determination of sulfur compounds using gas chromatography ISO 19739:2004(F) PDF Exonration de responsabili

2、t Le prsent fichier PDF peut contenir des polices de caractres intgres. Conformment aux conditions de licence dAdobe, ce fichier peut tre imprim ou visualis, mais ne doit pas tre modifi moins que lordinateur employ cet effet ne bnficie dune licence autorisant lutilisation de ces polices et que celle

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7、09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Version franaise parue en 2005 Publi en Suisse ii ISO 2004 Tous droits rservsISO 19739:2004(F) ISO 2004 Tous droits rservs iii Sommaire Page Avant-propos. iv Introduction v 1 Domaine dapplication 1 2 Rfrences normatives 1 3 Termes et dfinitions 1 4 Princ

8、ipe 3 5 Appareillage 3 6 chantillonnage 4 6.1 Mesures de scurit . 4 6.2 Contrle de la temprature 4 6.3 Matriaux de construction . 5 6.4 Propret . 5 6.5 Installation de la bouteille de gaz dtalonnage 5 6.6 Rgulation de pression 5 6.7 Purge du dtendeur et des lignes de transfert 5 6.8 Rgulation du dbi

9、t 6 6.9 Contrle de la diffusion 6 6.10 Automatisation et squences dchantillonnage 6 7 talonnage. 6 8 Analyse 7 9 Caractristiques de performance requises pour lanalyse du soufre. 7 10 Rapport dessai . 8 Annex A (informative) Colonnes le plus frquemment utilises pour lanalyse du soufre (avec phase sta

10、tionnaire et dimensions) . 9 Annex B (informative) Type de dtecteurs utiliss pour lanalyse du soufre 10 Annex C (informative) Mthode de chromatographie en phase gazeuse avec colonne capillaire et FPD. 13 Annex D (informative) Mthode de chromatographie en phase gazeuse avec ED. 19 Annex E (informativ

11、e) Mthode de chromatographie en phase gazeuse avec MSD 25 Annex F (informative) Mthode de chromatographie en phase gazeuse avec AED 28 Annex G (informative) Mthode de chromatographie en phase gazeuse avec commutation de colonnes et FPD 31 Annex H (informative) Mthode de chromatographie en phase gaze

12、use avec colonne capillaire et SCD. 43 Annex I (informative) Mthode de chromatographie en phase gazeuse avec colonne capillaire et PFPD. 50 Bibliographie 55 ISO 19739:2004(F) iv ISO 2004 Tous droits rservsAvant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorg

13、anismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementa

14、les et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Dire

15、ctives ISO/CEI, Partie 2. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au

16、moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de l

17、eur existence. LISO 19739 a t labore par le comit technique ISO/TC 193, Gaz naturel, sous-comit SC 1, Analyse du gaz naturel. Cette premire dition de lISO 19739 annule et remplace lISO 6326-2:1981 et lISO 6326-4:1994, dont elle constitue une rvision technique. ISO 19739:2004(F) ISO 2004 Tous droits

18、rservs v Introduction Les composs soufrs peuvent apparatre naturellement dans le gaz naturel et y demeurer sous forme de traces aprs traitement, ou ils peuvent y avoir t injects dlibrment pour en permettre la dtection olfactive ultrieure pour des raisons de scurit. La normalisation de plusieurs mtho

19、des de dtermination des composs soufrs dans le gaz naturel est ncessaire tant donn la diversit de ces composs (sulfure dhydrogne, sulfure de carbonyle, ttrahydrothiophne, etc.) et les exigences des dterminations (par exemple incertitude exige et mesurage en tte de forage dans les installations de pu

20、rification ou dans les canalisations de transport). Afin de permettre lutilisateur de choisir la mthode la plus approprie ses besoins particuliers et de raliser les mesurages dans les meilleures conditions, la prsente Norme internationale fournit les exigences ncessaires la ralisation dune analyse d

21、u soufre. NORME INTERNATIONALE ISO 19739:2004(F) ISO 2004 Tous droits rservs 1 Gaz naturel Dtermination des composs soufrs par chromatographie en phase gazeuse AVERTISSEMENT Certains composs soufrs peuvent prsenter un risque important pour la sant. 1 Domaine dapplication La prsente Norme internation

22、ale spcifie la dtermination du sulfure dhydrogne, du sulfure de carbonyle, des thiols, C 1 C 4 , des sulfures et du ttrahydrothiophne (THT) en utilisant la chromatographie en phase gazeuse (CPG). En fonction de la mthode choisie parmi celles donnes dans les annexes, les plages dapplication pour la d

23、termination des composs soufrs peuvent varier, mais quelle que soit la mthode employe, les exigences de la prsente Norme internationale sappliquent. 2 Rfrences normatives Les documents de rfrence suivants sont indispensables pour lapplication du prsent document. Pour les rfrences dates, seule lditio

24、n cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence (y compris les ventuels amendements) sapplique. ISO 5725-2:1994, Exactitude (justesse et fidlit) des rsultats et mthodes de mesure Partie 2: Mthode de base pour la dtermination de la rptabilit et de la reproducti

25、bilit dune mthode de mesure normalise ISO 6141, Analyse des gaz Prescriptions relatives aux certificats de gaz et mlanges de gaz pour talonnage ISO 6143, Analyse des gaz Mthodes comparatives pour la dtermination et la vrification de la composition des mlanges de gaz pour talonnage ISO 6145-10, Analy

26、se des gaz Prparation des mlanges de gaz pour talonnage laide de mthodes volumtriques dynamiques Partie 10: Mthode par permation ISO 10715:1997, Gaz naturel Lignes directrices pour lchantillonnage ISO 14532:2001, Gaz naturel Vocabulaire 3 Termes et dfinitions Pour les besoins du prsent document, les

27、 termes et dfinitions suivants sappliquent. 3.1 thioalcane alkylmercaptan compos organique soufr de formule gnrale R-SH (o R est le groupe alkyle) qui se trouve naturellement prsent dans le gaz naturel ou quon ajoute celui-ci comme odorisant ISO 14532:2001, dfinition 2.5.3.3.1 EXEMPLE Mthanethiol (M

28、eSH), thanethiol (EtSH), 2-mthylpropane-2-thiol (tert-butylmercaptan, TBM). ISO 19739:2004(F) 2 ISO 2004 Tous droits rservs3.2 disulfure dalkyle compos organique soufr de formule gnrale R-S-S-R (R et R sont des groupes alkyles) ISO 14532:2001, dfinition 2.5.3.3.3 3.3 sulfure dalkyle thiother compos

29、organique soufr de formule gnrale R-S-R (R et R sont des groupes alkyles) qui se trouve naturellement prsent dans le gaz naturel ou quon ajoute celui-ci comme odorisant ISO 14532:2001, dfinition 2.5.3.3.2 EXEMPLE Sulfure de dimthyle (DMS), sulfure de dithyle (DES). 3.4 sulfure de carbonyle COS un de

30、s composs soufrs trouvs dans le gaz naturel, qui contribue la teneur totale en soufre ISO 14532:2001, dfinition 2.5.3.3.4 3.5 rsolution en chromatographie en phase gazeuse, caractristique de rendement dune colonne, dcrivant le degr de sparation entre deux pics adjacents ISO 14532:2001, dfinition 2.5

31、.3.4.6 NOTE La rsolution correspond au double de la distance entre la hauteur maximale des pics dsigns divis par la somme des intersections sur la ligne de base forme par les tangentes traces mi-hauteur des pics. 3.6 sulfure cyclique thiother compos organique soufr cyclique un atome de soufre incorp

32、or dans la chane des hydrocarbures saturs EXEMPLE Le ttrahydrothiophne (thiophane ou thiacyclopentane, THT), cest-dire C 4 H 8 S, qui est ajout comme odorisant au gaz naturel. ISO 14532:2001, dfinition 2.5.3.3.6 3.7 sulfure dhydrogne H 2 S gaz toxique incolore dont lodeur ressemble celle des ufs pou

33、rris ISO 14532:2001, dfinition 2.5.3.3.8 3.8 conditions normales de rfrence conditions de rfrence de la pression, de la temprature et de lhumidit (tat de saturation) gales 101,325 kPa et 273,15 K pour un gaz rel sec ISO 14532:2001, dfinition 2.6.1.3 ISO 19739:2004(F) ISO 2004 Tous droits rservs 3 3.

34、9 conditions standard de rfrence conditions de rfrence de la pression, de la temprature et de lhumidit (tat de saturation) gales 101,325 kPa et 288,15 K pour un gaz rel sec ISO 14532:2001, dfinition 2.6.1.4 3.10 soufre total quantit totale de soufre trouve dans le gaz naturel ISO 14532:2001, dfiniti

35、on 2.5.3.3.17 NOTE Le soufre total peut tre dos par des mthodes analytiques ne faisant pas la diffrence entre les divers composs soufrs. 3.11 mlanges de gaz talons de travail mlanges gazeux de rfrence de travail dont le niveau de composition a t valid par comparaison directe avec des mlanges gazeux

36、talons secondaires (CRM) ISO 14532:2001, dfinition 2.5.3.5.2.3 3.12 mlanges de gaz talons secondaires mlanges de gaz dont les niveaux de composition ont t valids par comparaison directe avec des mlanges de gaz talons primaires ISO 14532:2001, dfinition 2.5.3.5.2.2 3.13 mlanges de gaz talons primaire

37、s mlanges gazeux dont les niveaux de composition ont t dtermins avec la plus grande exactitude et qui peuvent tre utiliss comme gaz de rfrence pour la dtermination des niveaux de composition dautres mlanges gazeux ISO 14532:2001, dfinition 2.5.3.5.2.1 4 Principe Tous les constituants ou groupes de c

38、onstituants significatifs dterminer dans un chantillon gazeux sont spars physiquement par chromatographie en phase gazeuse (CPG) et mesurs par comparaison avec des gaz dtalonnage ou des gaz de rfrence. Le gaz utilis comme gaz dtalonnage et le gaz chantillon doivent tre analyss avec le mme systme de

39、mesurage et dans les mmes conditions. 5 Appareillage 5.1 Chromatographe en phase gazeuse, comprenant un dispositif dinjection, un four, un systme de rgulation pour le contrle de la temprature et la pression, et un dtecteur. 5.2 Colonnes chromatographiques, avec un tube de colonne en matriau inerte e

40、n prsence de composs soufrs (voir 6.4) et une phase stationnaire pouvant sparer les composs soufrs analyser, de faon que la rsolution entre deux pics adjacents ne soit pas tre infrieure 1,5. NOTE 1 Voir Annexe A pour une numration de colonnes chromatographiques gnralement utilises pour lanalyse du s

41、oufre. NOTE 2 Labsence de sparation chromatographique entre le COS et le H 2 S entranera une erreur dans le calcul de la quantit totale de soufre. ISO 19739:2004(F) 4 ISO 2004 Tous droits rservs5.3 Dtecteurs pour dtecter les composs soufrs: spcifiques du soufre; multispcifiques (ils rpondent lhalogn

42、e, au soufre); et/ou universels. Voir les descriptions de dtecteurs appropris dans lAnnexe B. NOTE 1 Les problmes de sparation sur une colonne peuvent tre rsolus par lutilisation dun dtecteur spcifique du soufre, car il ne rpond pas aux hydrocarbures. NOTE 2 Des effets de matrice peuvent apparatre l

43、ors de lanalyse du soufre par certaines mthodes ou avec certains dtecteurs. NOTE 3 La rponse au soufre peut tre affecte par des effets dattnuation produits par les hydrocarbures. NOTE 4 De nombreux dtecteurs utilisent un tat dexcitation dune molcule ou dun atome pour dtecter le soufre. Un atome ou u

44、ne molcule dont un lectron a saut de son orbite normale sur une autre (plus nergtique) est dit excit. Quand il se dsexcite, en retournant son tat normal, llectron retombe sur son orbite normale en mettant un photon. Lnergie de ce photon est relative la diffrence dnergie entre les orbites. La longueu

45、r donde du photon est spcifique chaque tat excit. Ainsi, si des photons de diffrentes longueurs donde sont spars (par un filtre, un monochromateur, un prisme de diffraction, etc.), la quantit de photons spcifiques peut tre mesure. 6 chantillonnage Les modes opratoires dchantillonnage sont trs import

46、ants lors de lanalyse des composs soufrs. Les composs soufrs ont fortement tendance sadsorber sur diffrents matriaux de construction ou ragir chimiquement avec ceux-ci. De faibles teneurs en composs soufrs dans les mlanges de gaz chantillon et talon requirent un mode opratoire dchantillonnage garant

47、issant que la quantit exacte de composs soufrs atteint le dtecteur analytique. Procder un chantillonnage reprsentatif de manire ce que lchantillon reprsente la majeure partie du gaz au moment du prlvement. Le prlvement et le transfert des chantillons doivent seffectuer conformment lISO 10715. Il convient que le temps de purge soit assez long pour avoir des rsultats analytiques stables et rptables compris dans lcart-type acceptable de