ISO 6326-3-1989 Natural gas determination of sulfur compounds part 3 determination of hydrogen sulfide mercaptan sulfur and carbonyl sulfide sulfur by potentiom.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE ISO 6326-3 Premire dition 1989-07-01 Gaz naturel - Dtermination des composs soufrs - Partie 3 : Dtermination du sulfure dhydrogne, des thiols et du sulfure de carbonyle par potentiomtrie Natural gas - Determination of sulfur compounds - Part 3 : Determina tion of h ydrogen sulfi

2、de, mercap tan sulfur and carbon y/ sulfide sulfur b y po ten tiome try Numro de rfrence ISO 6326-3 : 1989 (FI Iso 6326-3 : 1989 (FI Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration

3、 des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec IISO participent galement a

4、ux travaux. LISO col- labore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour approbation, avant leur acceptation comme No

5、rmes inter- nationales par le Conseil de IISO. Les Normes internationales sont approuves confor- mment aux procdures de IISO qui requirent lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. La Norme internationale ISO 6326-3 a t labore par le comit technique ISO/TC 158, Analyse des gaz. LISO

6、6326 comprendra les parties suivantes, rel - D termina tion des composs soufrs : - Partie 1: Introduction gnrale prsen tes sous le titre gnral Gaz natu- - Partie 2: Mthode par chromatographie en phase gazeuse avec trochimique pour la dtermination des composs soufrs odorants - Partie 3: Dtermination

7、bon yle par po ten tiom trie du sulfure dhydrogne, des thiols et du sulfure de car- - en Partie 4: Dtermina 1 tion des composs soufrs individuels phase gazeuse avec d tee teur spec trom trie de flamme - Partie 5: Mthode de combustion Lingener d tee teur lec- Par chromatographie 0 ISO 1989 Droits de

8、reproduction rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lditeur. Organisation internationale de normalisation Case postale 56

9、l CH-121 1 Genve 20 l Suisse Imprim en Suisse ii ISO 6326-3 : 1989 (FI Introduction La normalisation de plusieurs mthodes pour la dtermination des composs soufrs dans le gaz naturel est ncessaire, compte tenu de la diversit de ces composs sul- fure dhydrogne, sulfure de carbonyle (oxysulfure de carb

10、one), thiols (mercaptans), ttrahydrothiophne (THT), etc. et du but recherch (prcision requise, mesure en tte de puits, au niveau de la distribution, etc.). Afin de permettre lutilisateur de choisir la mthode la mieux adapte ses besoins et deffectuer ses mesures dans les meilleures conditions, IISO 6

11、326 a t labore en plusieurs parties. LISO 6326-l prsente une rapide comparaison des mthodes normalises et fournit donc les lments de choix de la mthode. Les autres parties de IIS 0 6326, dont tes mthodes da nalyse normalises. La dtermination du soufre total est prescrite dans IISO 4260 : 1987, Produ

12、its ptro- liers et hydrocarbures - Dosage du soufre - Mthode de combustion Wickbold. la prsente partie, dcrivent en dtail les diffren- . . . III Page blanche NORME INTERNATIONALE ISO 6326-3 : 1989 (F) Gaz naturel - Dtermination des composs soufrs - Partie 3 : Dtermination du sulfure dhydrogne, des t

13、hiols et du sulfure de carbonyle par potentiomtrie 1 Domaine dapplication La prsente partie de IISO 6326 prescrit une mthode potentio- mtrique pour la dtermination du sulfure dhydrogne, des thiols et du sulfure de carbonyle dans le gaz naturel, dans une plage de concentrations suprieures ou gales 1

14、mg/m3. Le gaz doit tre exempt de poussire, de fumes, doxygne, de cyanure dhydrogne et de sulfure de carbone. Le rapport sul- fure dhydrognekhiols ainsi que le rapport thiolskulfure dhydrogne ne doivent pas dpasser 50 : 1. La mthode nest pas recommande pour les gaz contenant plus denviron 1,5 % ( Vl

15、r/) de dioxyde de carbone. NOTE - Dans toutes les parties de IISO 6326, 1 m3 de gaz est exprim pour les conditions normales (0 OC; 101,325 kPa). 2 Rfrences normatives Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui en est faite, constituent des disposi- tions valab

16、les pour la prsente partie de IISO 6326. Au moment de la publication, les ditions indiques taient en vigueur. Toute norme est sujette rvision et les parties prenantes des accords fonds sur la prsente partie de IISO 6326 sont invi- tes rechercher la possibilit dappliquer les ditions les plus rcentes

17、des normes indiques ci-aprs. Les membres de la CEI et de IISO possdent le registre des Normes internationales en vigueur un moment donn. ISO 385-l : 1984, Verrerie de laboratoire - Burettes - Partie 1: Spcifications gnrales: ISO 648 : 1977, Verrerie de laboratoire - Pipettes un trait. ISO 1042 : 198

18、3, Verrerie de laboratoire - Fioles jauges un trait. 3 Principe Le sulfure dhydrogne et les thiols sont absorbs dans une solution aqueuse dhydroxyde de potassium 35 % (mlm) et le sulfure de carbonyle est absorb dans une solution thanolique de monothanolamine 5 % (mlm). Les solutions sont titres par

19、potentiomtrie en utilisant des solutions de nitrate dargent et un systme dlectrodes argentkulfure dargent pour indi- quer le point final. 4 Ractifs et produits Au cours de lanalyse, utiliser uniquement des ractifs de qua- lit analytique reconnue, et de leau distille ou de leau de puret quivalente. 4

20、.1 Hydroxyde de potassium, solution. Dissoudre 35 g dhydroxyde de potassium (KOH) dans 65 g deau. NOTE - Pour viter les interfrences dues aux ions mtalliques lourds, un mlange dacides polyaminoactiques est ajout la solution absor- bante, raison de 0,5 g par 50 ml de solution, pour inhiber ces ions.

21、Ce mlange est constitu de quantits gales de sel pentasodique de lacide pentaactique de la dithylnetriamine (NasDTPA); sel trisodique de lacide triactique de la N-hydroxythylnediamine (NasHEDTA); sel de sodium de la NJ-di(hydroxy-2 thylglycine) (NaDHEG); sel ttrasodique de lacide ttraactique de Ithyl

22、nediamine (NaaEDTA). ISO 6326-3 : 1989 (FI 4.2 Monothanolamine, solution. Dissoudre 5 g de monothanolamine (CzH70N) dans 95 g dthanol. 4.3 Azote, de puret suprieure 99,95 %, exempt doxy- gne, sous pression. 4.4 Nitrate dargent, solution titre, c(AgNOZ) = 0,Ol mol/l. Pour la prparation de la solution

23、 de nitrate dargent, utiliser de leau distille bouillie refroidie 20 OC sous barbotage dazote (4.3), pour liminer toute trace doxygne. Dissoudre environ 1,7 g de nitrate dargent dans 200 ml deau dans la fiole jauge un trait de 1 000 ml (5.6) et complter au volume avec de leau. Titrer la solution lai

24、de dune solution dacide chlorhydrique c(HCI) = 0,Ol mol/ll. 4.5 Ammoniaque, solution (20 oc = 0,90 g/ml). 4.6 Solution lectrolytique. Mlanger 1 000 ml de mthanol et 25 ml de la solution dammo- niaque (4.5). 5.7 Voltmtre, de valeur ohmique leve, plage 1 000 mV, prcision suprieure + 5 mV (un titrimtre

25、 automatique peut tre utilis, condition de rpondre aux mmes prescriptions). 5.8 lectrode de mesurage : argentkulfure dargent. NOTE - Des lectrodes slectives argentkulfure dargent mem- brane de cristal sont disponibles sur le march et permettent un titrage plus rapide et plus prcis pour de faibles te

26、neurs en soufre. Si ce type dlectrode nest pas disponible, une lectrode conventionnelle argentkulfure dargent peut tre prpare conformment la proc- dure suivante. Prparer une solution de sulfure de sodium et dhydroxyde de sodium en dissolvant 1,2 g de sulfure de sodium nonahydrat (Na2S,SH20) et 40 g

27、dhydroxyde de sodium dans 1 litre deau. Nettoyer largent de llectrode laide de papier abrasif grain fin et plonger llectrode dans 100 ml de la solution de sulfure de sodium et dhydroxyde de sodium, agiter la solution et ajouter 10 ml de la solution de nitrate dargent (4.4) sur une priode de 10 min 1

28、5 min. Retirer llectrode de la solution, la laver leau et lessuyer lgrement avec un chiffon propre. II est bon que le revtement puisse durer plusieurs semaines. Avant son utilisation, mouiller llectrode pendant au moins 5 min dans 100 ml de la solution lectrolytique (4.6), aprs y avoir ajout 0,5 ml

29、de la solution de nitrate dargent (4.4). Conserver llectrode dans cette solution. 5.9 lectrode de rfrence : argentkhlorure dargent. 4.7 Ouate, pour liminer la poussire. 5.10 Agitateur lectrique. 5 Appareillage Matriel courant de laboratoire, et 5.1 Appareillage dessai (voir figure II, compos de troi

30、s flacons laveurs (absorbeurs rapides de toute conception appro- prie), diamtre maximal de pores 90 ym 150 prn; dun flacon laveur pour llimination des poussires le cas chant; dun compteur gaz par voie humide de 0,l litre de tolrance, quip dun thermomtre et dun manomtre eau. Le thermo- mtre doit avoi

31、r une plage de mesure de 0 OC au moins 30 OC. Lintervalle de graduation doit tre dau moins 0,5 OC. Les raccords entre les trois flacons laveurs doivent tre verre verre et au moyen de tubes en fluorolastomre. faits NOTE - Pour de faibles teneurs en composs soufrs, des raccords dassemblage et des robi

32、nets darrt munis de bouchons en polyttra- fluorothylne au lieu de robinets de retenue vis sont recommands. 5.2 Pipette un trait, de 10 ml de capacit, conforme IISO 648. 5.3 Microburette, de 10 ml de capacit, conforme IISO 385-l. 5.4 Bcher, de 300 ml de capacit. 5.5 prouvette gradue, de 50 ml de capa

33、cit. 5.6 Fiole jauge un trait, de 1 000 ml de capacit, con- forme IISO 1042. 6 chantillonnage Lchantillonnage en ligne est recommand. Dans le cas o lchantillonnage indirect est indispensable, utiliser Ichantil- lonnage en bouteille conformment larticle 3 de IISO 6326-l : 1989, 7 Mode opratoire 7.1 O

34、prations prliminaires Monter les absorbeurs en srie, comme indiqu la figure 1. Mettre 50 ml de la solution dhydroxyde de potassium (4.1) dans un flacon laveur (E), et 50 ml de la solution de mono- thanolamine (4.2) dans chacun des deux flacons laveurs (F). Pour liminer loxygne dissous dans les solut

35、ions absorbantes, purger lensemble avec de lazote (4.3) durant 5 min 10 min, un dbit de 1 I/min 2 I/min. Transfrer les flacons laveurs hermtiquement ferms par des robinets de retenue vis (D) au point dchantillonnage et mon- ter lappareillage dessai comme indiqu la figure 1. En cas de besoin, interca

36、ler un autre flacon laveur, rempli de ouate (4.71, entre le robinet (B) et le raccord en T (CI pour retenir les parti- cules solides. 7.2 Absorption (voir figure 1) Nettoyer la ligne dcha ntillonnage et le raccord en TU par un courant de gaz. Ouvri r les robinets de retenue vis (D) 2 ISO 6326-3 : 19

37、89 (FI A Conduite de gaz F Flacons laveurs pour solution B Vanne de prlvement dthanolamine C Raccord en T G Compteur gaz D Robinet de retenue H Thermomtre E Flacon laveur pour solution J Manomtre eau dhydroxyde de potassium Figure 1 - Appareillage dessai lentre et la sortie des flacons laveurs (E et

38、 F) et noter la valeur initiale lue sur le compteur gaz (G). Le gaz traverse les solutions absorbantes un dbit de 120 I/h + 20 I/h. Noter la temprature et la pression du gaz, ainsi que la pression atmos- phrique, pendant labsorption. La quantit de gaz est fonction de la teneur en composs soufrs; 100

39、 litres 200 litres sont suffisants dans la plupart des cas. Fermer la vanne dchantillonnage (B) et lire le volume de gaz qui a travers les solutions sur le compteur gaz (G). Par lextrmit libre du raccord en T (Cl, envoyer 10 litres dazote (4.3) dans les flacons laveurs pour faire passer le sulfure d

40、e car- bonyle de la solution dhydroxyde de potassium dans la solu- tion de monothanolamine. Fermer hermtiquement les flacons laveurs (E et F) et effectuer immdiatement le titrage des solu- tions ayant absorb les composs soufrs. 7.3 Titrage potentiomtrique 7.3.1 Dtermination du sulfure dhydrogne et d

41、es thiols Balayer le bcher de 300 ml (5.4) avec un courant dazote (4.3). Transvaser quantitativement le contenu du flacon laveur (E) dans le bcher et complter approximativement 200 ml avec de leau distille bouillie refroidie 20 OC. Tout en maintenant le barbotage dazote (4.31, ajouter 2 ml de la sol

42、ution dammonia- que (4.5) laide de la pipette (5.2). ATTENTION - Aprs avoir commenc le titrage, ne pas ajouter dammoniaque en raison de la formation ven- tuelle de composs explosifs. Pour obtenir une rponse rapide du voltmtre (5.71, il est nces- saire de diluer la solution absorbante. Plonger les le

43、ctrodes (5.8 et 5.9) dans le mlange. Commencer purger lazote la surface du liquide et poursuivre cette purge pendant le titrage. Agiter la solution en utilisant lagitateur lec- trique (5.10). Ds quune tension constante est atteinte (ten- sion initiale), commencer le titrage. Cette condition est remp

44、lie lorsque la variation de tension est infrieure 5 mV/min. Pour de fortes teneurs en composs soufrs, titrer de prfrence une partie aliquote de la solution dabsorption dilue, en ajoutant un volume adquat dammoniaque (4.5). Effectuer le titrage en utilisant la solution titre de nitrate dargent (4.4)

45、et commencer avec des portions de 0,5 ml. Pen- dant toute lopration de titrage, lextrmit de la microburette (5.3) doit tre plonge denviron 20 mm dans la solution. Mesu- rer la tension aprs chaque addition de 0,5 ml de solution de nitrate dargent, lopration de titrage tant reprise aprs atteinte dune

46、tension constante. Ltablissement de cette ten- sion constante peut demander de 5 min 10 min. Si, aprs chaque addition de solutio n de nitrate dargent, la ten- si0 ln varie de plus l de 10 mV, rduire la quantit de solution ajou- 3 IsO 6326-3 : 1989 (FI 8 Expression des rsultats tee de 0,5 ml 0,l ml,

47、puis de 0,l ml 0,05 ml. Poursuivre le titrage jusqu ce que la variation de tension soit infrieure 5 mV par 0,l ml de solution et que la tension soit suprieure +200 mV. Noter alors les valeurs lues pour la tension et sur la microburette. 8.1 Mode de calcul La teneur en sulfure dhydrogne Q( HZS), exprime grammes par mtre cube, est donne par la formule en milli- NOTE - La tension est fonction de lassemblage des lectrodes. valeurs donnes son t considrer titre dinformation. Les 17 cv, ,g(H2S)