PEI溶液紫外吸收光谱检测油气田硫化氢气体

唐东林,张 琪,柯志军,王 瞧

(西南石油大学 机电工程学院 石油天然气装备教育部重点实验室，四川 成都 610500)

油气田勘探开发过程中会产生腐蚀性极强的剧毒硫化氢(H2S)气体，因此，必须对H2S气体进行检测以保障人员与设备安全[1-2]。H2S气体的剧毒性要求其检测浓度低于10 ppm，目前测定痕量H2S气体的方法主要有碘量法[3]、亚甲基蓝法[4]、电化学法[5]、可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)法[6-7]和气相色谱法[8-9]。碘量法简单易行，但受外界因素影响大，测量结果的可重复性差、灵敏度低。亚甲基蓝法使用的吸收液易变质，且很难测定生成物的颜色深浅。电化学法利用敏感电极材料与硫化氢气体反应使输出信号改变，通常需要检测非常灵敏的电信号变化[10]，因此较难实现传感检测。TDLAS技术检测快捷，但传感系统非常复杂。近年来，以有机聚合物材料作为H2S气体传感的研究日益增多[11-14]：用聚苯胺材料与H2S气体反应，通过检测聚苯胺导电性来测定H2S的浓度，但需要检测非常灵敏的电阻值变化；通过检测荧光分子聚合物与H2S气体反应前后的荧光现象制作H2S气体传感器，但合成荧光分子聚合物的过程繁杂、成本高昂；根据酸碱指示剂中的高分子成分与H2S气体接触前后的颜色变化研制H2S气体传感器，但制作出的传感器只对较高浓度的硫化氢气体有响应、检测灵敏度很低。随着分子光谱技术的不断发展，UV吸收光谱已被广泛应用于食品、医药、环境监测等领域[15-17]，其基本原理是根据被测物在紫外光谱下的吸收谱线变化及特性进行定量分析。……