[发明专利]一种甲烷中甲硫醇气体标准物质的制备方法

说明书

本发明属于气体标准物质技术领域，具体涉及一种甲烷中甲硫醇气体标准物质的制备方法，将甲硫醇进行纯化处理，得到甲硫醇纯气；将稀释气甲烷进行脱硫处理获得高纯甲烷；称取甲硫醇纯气和高纯甲烷至气瓶，混匀后，静置12h～24h，获得中间气，中间气中甲硫醇的浓度(0.1～10)×10^‑2mol/mol；称取中间气体和高纯甲烷至气瓶，混匀，即制备完成，甲烷中甲硫醇气体标准物质浓度为(1～100)×10^‑6mol/mol。运用称量法配制的甲烷中甲硫醇气体标准物质，量值低，范围宽，填补了国内空白，解决了天然气中甲硫醇准确测量的问题。

技术领域

本发明属于气体标准物质技术领域，具体涉及一种甲烷中甲硫醇气体标准物质的制备方法。

背景技术

天然气中的硫化物含量关系到管道安全，环保排放，世界各国和组织均对天然气中含硫化合物指标提出了较为严格的规定，并作为衡量天然气品质的一项重要控制指标。甲硫醇作为天然气中一种最常见的硫化合物之一，准确测定其含量具有极其重要的意义。目前天然气中甲硫醇主要采用色谱法进行测定，该方法需要相应的甲烷中甲硫醇气体标准物质进行标定，方能保证测量结果的准确性与可靠性。根据国家标准物质资源共享平台提供的相关数据，目前我国只有氮中甲硫醇气体标准物质及氮中甲硫醇、甲硫醚和二甲基二硫醚混合气体标准物质，甲烷中甲硫醇气体标准物质在现有技术中未见报道。检测过程中如果采用氮中甲硫醇气体标准物质进行标定，天然气基体与标气基体不同，由于基体不同而带来的基体效应，会导致测量结果误差大、测量结果准确性低的问题。

发明内容

针对目前存在的技术问题，本发明提供一种甲烷中甲硫醇气体标准物质的制备方法，运用称量法配制的甲烷中甲硫醇气体标准物质，量值低，范围宽，填补了国内空白，解决了天然气中甲硫醇准确测量的问题。

本发明的技术方案如下：

一种甲烷中甲硫醇气体标准物质的制备方法，具体制备方法依次如下：

(1)将甲硫醇进行纯化处理，经纯化后的甲硫醇纯气的纯度(摩尔分数)≥99.5％，不确定度≤0.5％；

(2)将稀释气甲烷进行脱硫处理获得高纯甲烷，高纯甲烷中甲硫醇含量≤1×10^-9mol/mol，稀释气甲烷纯度≥99.999％；

因为现有技术制备或者购买的稀释气甲烷中甲硫醇浓度最低为1×10^-6mol/mol，稀释气甲烷中必须进行脱硫处理使得稀释气甲烷中甲硫醇等硫化物杂质含量小于1×10^-9mol/mol，方可保证所制备的甲烷中甲硫醇气体标准物质量值的准确性；

(3)中间气体制备，分别称取甲硫醇纯气和高纯甲烷至气瓶，混匀，静置12h～24h，获得中间气体，中间气体中甲硫醇的浓度(0.1～10)×10^-2mol/mol；

(4)分别称取中间气体和高纯甲烷至气瓶，混匀，即制备完成，甲烷中甲硫醇气体标准物质浓度为(1～100)×10^-6mol/mol。

优选地，至少制备一次中间气体。由于所制备的气体标准物质量值低，制备所称量原料气体的质量太小，无法保证所制备的标准物质的量值准确性，因此需要先制备高浓度中间气体，通过逐渐稀释的方式，来获得最终气体标准物质，确保标准物质的量值准确性。本发明中采用逐级稀释的方法获得标准物质，至少制备中间气体一次，为了制备标准物质的量值的准确性，可以采用多次逐级稀释的方法，制备标准物质，具体的制备中间气体的次数的确定，与标准物质量值及控制的不确定度有关，还和所用天平的精度有关。

优选地，甲硫醇是由甲硫醇钠与稀硫酸反应制得，其中所用甲硫醇钠为浓度≥20％的水溶液或纯度≥95％的固体。甲硫醇纯气毒性大，目前存在气体储存及运输都比较困难问题，很难购买到高纯甲硫醇纯气。而甲硫醇钠固体或溶液毒性小、性质稳定、易储存及运输方便。