DIN EN ISO 6978-1-2005 Natural gas - Determination of mercury - Part 1 Sampling of mercury by chemisorption on iodine (ISO 6978-1 2003) English version of DIN EN ISO 6978-1《天然气 汞的测.pdf

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1、September 2005DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialpr fung (NMP) im DINFachausschuss Mineral l- und Brennstoffnormung (FAM) des NMPNormenausschuss Bergbau (FABERG) im DINNormenausschuss Gastechnik (NAGas) im DINPreisgruppe 12DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auc

2、h auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 75.060F 9645890www.din.deXDIN EN ISO 6978-1Erdgas Bestimmung von Quecksilber Teil 1: Probenahme von Quecksilber durch Chemisorption an Iod (ISO 69781:2003);Deutsche Fassung EN ISO 69781:2005Natura

3、l gas Determination of mercury Part 1: Sampling of mercury by chemisorption on iodine (ISO 69781:2003);German version EN ISO 69781:2005Gaz naturel Dtermination de la teneur en mercure Partie 1: chantillonnage de mercure par chimisorption sur iode (ISO 69781:2003);Version allemande EN ISO 69781:2005A

4、lleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 23 SeitenDIN EN ISO 6978-1:2005-092Nationales VorwortDiese Norm enthlt die deutsche bersetzung der Internationalen Norm ISO 6978-1:2003, die imTechnischen Komitee ISO/TC 193/SC 1 Analyse von Erdgas (Sekretariat: N

5、EN; Niederlande) ausgearbeitetwurde. Das zustndige nationale Gremium ist der Arbeitsausschuss NMP 573 Gasanalyse undGasbeschaffenheit des Normenausschusses Materialprfung (NMP).Fr die in diesem Dokument zitierten Internationalen Normen wird im Folgenden auf die entsprechendenDeutschen Normen hingewi

6、esen:ISO 6570 siehe DIN EN ISO 6570ISO 6978-2 siehe DIN EN ISO 6978-2ISO 10715 siehe DIN EN ISO 10715ISO 14111 siehe DIN EN ISO 14111ISO 14532 siehe DIN EN ISO 14532Nationaler Anhang NA(informativ)LiteraturhinweiseDIN EN ISO 6570, Erdgas Bestimmung des potentiellen Gehaltes an flssigem Kohlenwassers

7、toff Gravimetrische VerfahrenDIN EN ISO 6978-2, Erdgas Bestimmung von Quecksilber Teil 2: Probenahme von Quecksilber durchAmalgamierung an einer Gold/Platin-LegierungDIN EN ISO 10715, Erdgas ProbenahmerichtlinienDIN EN ISO 14111, Erdgas Leitlinien fr die Rckfhrbarkeit in der AnalytikDIN EN ISO 14532

8、, Erdgas Begriffe*1)*)In Vorbereitung.EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN ISO 6978-1 Mai 2005 ICS 75.060 Deutsche Fassung Erdgas Bestimmung von Quecksilber Teil 1: Probenahme von Quecksilber durch Chemisorption an lod (ISO 6978-1:2003) Natural gas Determination of mercury Part 1: Sa

9、mpling of mercury by chemisorption on iodine (ISO 6978-1:2003 ) Gaz naturel Dtermination de la teneur en mercure Partie 1: chantillonnage de mercure par chimisorption sur iode (ISO 6978-1:2003) Diese Europische Norm wurde vom CEN am 17. April 2005 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CE

10、N/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Managemen

11、t-Zentrum oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem

12、 Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Nie

13、derlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum:

14、rue de Stassart, 36 B-1050 Brssel 2005 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN ISO 6978-1:2005 DEN ISO 6978-1:2005 (D) 2 Vorwort Der Text von ISO 6978-1:2003 wurde vom Technischen Komite

15、e ISO/TC 193 Erdgas“ der Internationalen Organisation fr Normung (ISO) erarbeitet und als EN ISO 6978-1:2005 durch CMC bernommen. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis November 2005, un

16、d etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis November 2005 zurckgezogen werden. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich,

17、Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. Anerkennungsnotiz Der Text von ISO 6978-1:2003 wurde vom CE

18、N als EN ISO 6978-1:2005 ohne irgendeine Abnderung genehmigt. EN ISO 6978-1:2005 (D) 3 Inhalt Seite Vorwort 2 Einleitung 4 1 Anwendungsbereich .5 2 Normative Verweisungen5 3 Begriffe .5 4 Kurzbeschreibung.6 5 Gerte .6 6 Chemikalien .13 7 Probenahme.14 7.1 Allgemeines .14 7.2 Probenahme (siehe Bild 1

19、 und Bild 2).15 7.3 Aufbereitung der Probe 17 8 Quecksilberbestimmung.17 8.1 Einbringen des Quecksilbers in das AAS- oder AFS-System 17 8.2 Kalibration17 8.3 Prfung des Blindwertes 18 9 Berechnung18 10 Przision.19 10.1 Allgemeines .19 10.2 Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit.19 10.3 Messunsicherhe

20、it 19 11 Prfbericht .19 Literaturhinweise21 EN ISO 6978-1:2005 (D) 4 Einleitung Erdgas kann erhebliche Konzentrationen an Quecksilber, blicherweise in elementarer Form vorliegend, enthalten. Gase mit hohen Quecksilberkonzentrationen mssen gereinigt werden, um die Kondensation von Quecksilber whrend

21、Verarbeitung und Transport zu vermeiden. Genauso mssen auch die in den Gasverkaufsvertrgen festgelegten Anforderungen eingehalten werden. Niedrige Quecksilberkonzentrationen sind festgelegt, wenn Erdgas verflssigt wird. Dies geschieht zur Vermeidung von ernsten Korrosionsproblemen, so zum Beispiel i

22、n den Aluminiumwrmetauschern der Verflssigungsanlagen. Aufgrund der Anwesenheit von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von aromatischen Kohlenwasserstoffen, die fast in jedem Erdgas vorliegen, wird die Bestimmung von Quecksilber mittels Atomabsorptions-spektrometrie (AAS) oder Atomfluoreszenzspektrom

23、etrie (AFS) gestrt, sodass Quecksilber nicht direkt in Erdgas bestimmt werden kann. Deshalb muss Quecksilber vor der analytischen Bestimmung gesammelt und von den aromatischen Kohlenwasserstoffen getrennt werden. Der Grund fr die Bestimmung der Quecksilberkonzentration kann in der Kontrolle der Gasq

24、ualitt, der berwachung der Arbeitsweise von Gasbehandlungsanlagen zur Quecksilberentfernung liegen. Es wurden bereits einige Verfahren zum Sammeln oder Anreichern von Quecksilber aus Erdgas entwickelt. Die Anreicherung von Quecksilber aus trockenem Erdgas stellt blicherweise kein spezielles Problem

25、dar. Wie auch immer, man sollte Vorsicht walten lassen, wenn die Probenahme von Quecksilber unter Beinahe-Kondensationsbedingungen statt findet (siehe ISO 6570). Die beiden Teile der ISO 6978 beschreiben die Prinzipien der Probenahme und spezifizieren die allgemeinen Anforderungen fr die Probenahme

26、von Quecksilber, sowie der Bestimmung des Gesamtquecksilbergehaltes in Erdgas mit der fr die Einspeisung in das Leitungsnetz erforderlichen Qualitt. Dieser Teil der ISO 6978 beschreibt ein Verfahren der Quecksilberprobenahme mittels Chemisorption an mit Iod imprgniertem Silicagel, wohingegen Teil 2

27、ein Verfahren der Quecksilberprobenahme durch Amalgamierung an einem Draht aus einer Gold/Platin-Legierung beschreibt. EN ISO 6978-1:2005 (D) 5 WARNUNG Die Anwendung dieses Teils der ISO 6978 kann den Einsatz gefhrlicher Stoffe, Arbeitsgnge und Gerte mit sich bringen. Dieser Teil der ISO 6978 gibt n

28、icht vor, alle mit seiner Anwendung verbundenen Sicherheitsprobleme anzusprechen. Der Anwender dieses Teils der ISO 6978 ist dafr verantwortlich, vorher angemessene Manahmen zu ergreifen und die Anwendbarkeit einschrnkender Vorschriften zu ermitteln. 1 Anwendungsbereich Dieser Teil der ISO 6978 legt

29、 ein Verfahren fest zur Bestimmung des Gesamtquecksilbergehaltes in Erdgas mittels eines Probenahmeverfahrens bei Drcken bis zu 40 MPa durch Chemisorption an mit Iod imprgniertem Silicagel. Geeignet ist dieses Probenahmeverfahren fr die Bestimmung von Quecksilbergehalten im Erdgas von 0,1 g/m3bis 5

30、000 g/m3. Das Probenahmeverfahren ist fr beprobte Gasvolumen mit einem Hydrogensulfidgehalt von weniger als 20 mg (Gesamtgehalt) und weniger als 10 g/m3Gehalt an flssigen Kohlenwasserstoffkondensat unter den Probenahmebedingungen anwendbar. Das gesammelte Quecksilber wird mittels Messung der Absorba

31、nz oder Fluoreszenz des Quecksilberdampfes bei 253,7 nm bestimmt. ANMERKUNG Die ISO 6978-2 enthlt ein geeignetes Probenahmeverfahren zur Bestimmung der Quecksilber-konzentration mittels Amalgamierung von Quecksilber an einem Draht aus einer Gold/Platin-Legierung bei Atmosphrendruck im Bereich von 0,

32、01 g/m3bis 100 g/m3und fr die Probenahme unter Hochdruck (bis 8 MPa) fr 0,001 g/m3bis 1 g/m3in Erdgas mit der fr die Einspeisung in das Leitungsnetz erforderlichen Qualitt. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten V

33、erweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). ISO 6570, Natural gas Determination of potential hydrocarbon liquid content Gravimetric methods ISO 10715, Natural gas Sampling

34、 guidelines ISO 14111, Natural gas Guidelines to traceability in analysis ISO 14532, Natural gas Vocabulary Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM), BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML AISI Steel Code1)3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach ISO

35、 14532. 1) Zu beziehen bei: American Iron and Steel Institute, c/o James McCarl, 131 Huron Drive, Carnegie, PA 15106, USA. EN ISO 6978-1:2005 (D) 6 4 Kurzbeschreibung Das Gas fliet durch ein Glasrhrchen, das mit Iod imprgniertem Silicagel gefllt ist. Das im Gas entweder elementar oder als organische

36、 Quecksilberverbindungen (z. B. Dimethylquecksilber, Hg(CH3)2oder Diethylquecksilber Hg(C2H5)2) vorliegende Quecksilber wird chemisorbiert: Hg + I2 HgI2 Hg(CH3)2+ 2 I2 HgI2+ 2 CH3I Das gebildete Quecksilberiodid (HgI2) wird in einer Ammoniumiodid/Iod-Lsung (NH4I/I2) im Labor gelst. In diesem Stadium

37、 werden Kohlenwasserstoffkondensate durch abstrippen mit Vakuum entfernt. Quecksilber, als wasserlslicher Komplex vorliegend, wird bestimmt, indem Aliquote dieser Lsung mit alkalischer Zinn(II)-Lsung zu elementarem Quecksilber reduziert werden. Durch Ausstrippen mit Inertgas wird das Quecksilber aus

38、 der Lsung entfernt und der Quecksilberdampf in ein Kaltdampf-Atomabsorptionsspektrometer (AAS) oder Atomfluoreszenzspektrometer (AFS) transferiert, um bei 253,7 nm gemessen zu werden. Die Kalibration zur letztendlichen Quecksilberbestimmung erfolgt auf die gleiche Weise unter Verwendung der Probe g

39、egenber matrixangepasster wssriger Quecksilberstandards. Falls nicht anders angegeben wird das Gasvolumen in Kubikmetern (m) bei 273,15 K und 1 013,25 hPa angegeben. 5 Gerte Die die Messung beeinflussenden Parameter mssen auf nationale oder internationale Standards rckfhrbar sein. Die Unsicherheit d

40、er Volumenmessung (Volumen, Temperatur, sowie der Gasdruck und der Druck der Umgebungsluft) hat einen direkten Einfluss auf die im Gas ermittelte Quecksilberkonzentration. Deshalb muss eine geeignete und mittels einer allgemein akzeptierten Referenz kalibrierte Messausrstung verwendet werden, um die

41、 Unsicherheit der Volumenmessung auf einen Prozentsatz unterhalb 1 % zu minimieren 5.1 Probenahmegerte siehe Bild 1 a) zur Probenahme bis zu 10 MPa und Bild 1 b) fr bis zu 40 MPa, bestehend aus Folgendem: 5.1.1 Hochdruck-Probenahmezelle (siehe Bild 1, detailliert in Bild 2 beschrieben), aus NiMo16Cr

42、15W (Materialnr. 2.4819 in bereinstimmung mit dem Steel Code), mit einem Temperaturmessgert, einem Druckmessgert und folgenden Komponenten. 5.1.1.1 Mit Sure gewaschene Glaswolle. 5.1.1.2 Probenahme-Rhrchen (siehe Bild 1, detailliert in Bild 3 beschrieben), aus Borosilikatglas und passender Schraubka

43、ppe. Zunchst wird das Probenahme-Rhrchen (Bild 3) mit einer 0,5 cm dicken Schicht aus suregewaschener Glaswolle (5.1.1.1) versehen, um das Adsorbens zu halten. Dann wird das Rhrchen mit 4,00 g iodbeladenes Silicagel (6.2.3.) befllt um eine 5 cm dicke Adsorptionsschicht zu erhalten. Nun folgt eine we

44、itere Schicht, 0,5 cm dick, aus Glaswolle (5.1.1.1) als Abschluss der Adsorptionsschicht. Das Rhrchen wird mit der Schraubkappe verschlossen. 5.1.2 Temperaturmessgert oder Thermometer (siehe Bild 1, detailliert in Bild 2 beschrieben). 5.1.3 Druckmessgerte (siehe Bild 1, detailliert in Bild 2 beschri

45、eben). 5.1.4 Entspannungsventile (siehe Bild 1) die entweder a) elektrisch beheizbar, fr Probenahmedrcke bis zu 10 MPa siehe Bild 1 a), oder b) an einen Wrmetauscher gekoppelt (5.1.5), fr Probenahmedrcke bis zu 40 MPa siehe Bild 1 b) sind. EN ISO 6978-1:2005 (D) 7 Falls in einem Gefahrenbereich aufg

46、estellt, muss das elektrisch beheizbare Entspannungsventil den rtlichen Sicherheitsbestimmungen entsprechen. 5.1.5 Wrmetauscher siehe Bild 1 b), mit ausreichender Kapazitt um das Proben- und Bypassgas auf 90 C zu heizen. Falls in einem Gefahrenbereich aufgestellt, muss der Wrmetauscher den rtlichen

47、Sicherheitsbestimmungen entsprechen. 5.1.6 Gaszhler (siehe Bild 1), mit einem Thermometer (5.1.2) und einem Druckmessgert (5.1.3) ausgestattet. 5.1.7 Barometer, zur Messung des Umgebungsdrucks bentigt. 5.2 Glasgerte zur Lsung (siehe Bild 4), zur Lsung von Quecksilberiodid bestehend aus Folgendem: 5.

48、2.1 Vorratsbehlter, fr die Lsung. 5.2.2 Graduierte Vorlage. 5.2.3 Absperrhhne. 5.2.4 Drei-Wegehahn 5.3 Glasgerte zum Beladen des Silicagels mit Iod (siehe Bild 5), bestehend aus Folgendem. 5.3.1 Rundkolben, mit 2 l Fassungsvermgen. 5.3.2 Gas-Einlassrohr. 5.3.3 Luftfilter, mit einem geeigneten Adsorb

49、ens wie mit Schwefel imprgnierte aktivierte Aktiv-Kohle, um Quecksilber aus der Luft zu entfernen. 5.4 Kaltdampf-Atomabsorbtions-Spektrometer (AAS) oder Atomfluoreszenz-Spektrometer (AFS). Bentigt werden ein Kaltdampf-AAS der ein AFS mit Integrator und Quecksilbereinheit, geeignet um wenigstens 0,05 ng Hg bestimmen zu knnen, Standard-Laborausstattung und Polyvinylacetat-Schl