Columnas y fungibles para Petroquímica · Ventajas 1. Alta respuesta & mejor forma de pico 2....

CAG EMEAI Soluciones Petroquímicas |

1

Columnas y

fungibles para

Petroquímica

21 de junio de 2012

David de la Serna


Indice

Columnas WCOT de metil silicona. Columnas Ultra inert de

naturaleza apolar para muestras líquidas

Columnas PLOT para muestras normalmente gaseosas

Purificadores de Gases


COLUMNAS ULTRAINERTES

• Adsorción

‒ La adhesión de los átomos, iones o

moléculas de gas, líquidos ó sólidos disueltos

en una superficie

STUCK!

• Degradación

‒ Desglose de los compuestos a través de

procesos químicos o térmicos en compuestos

más simples / fragmentos

Endrin Endrin aldehyde Endrin ketone


Soluciones Agilent Ultra Inert

Ruta de Flujo Inerte

1. Liners Agilent Ultra Inert

2. Columnas J&W Ultra Inert Agilent

3. Detector Selectivo Agilent MS

Ofrece un mayor rendimiento desde la inyección hasta la detección del compuesto

Una ruta de flujo inerte permite la separación real de la muestra y una mínima

degradación y/o adsorción del compuesto.

www.agilent.com/chem/ultrainert

http://www.agilent.com/chem/ultrainert


Ruta de flujo en Cromatografía de Gases (GC)

Detector Inyector

Pérdida de compuesto

Muestra

Columna GC


Columnas Agilent J&W Ul Inercia y bajo sangrado

• Las columnas Ultra Inert son las únicas columnas GC en el mercado

que han demostrado ser altamente inerte y proporcionar bajo

sangrado.

– Un bajo sangrado aumenta la relación señal-ruido, pero si algún analito es

adsorbido por sitios activos en la columna, los resultados se falsearán.

– Si la columna está bien desactivada, pero el sangrado es alto, algunas de

las señales generadas por los analitos se disminuirán por la señal del

sangrado. De nuevo los resultados serán falseados.

• Solo cuando la columna exhibe bajo sangrado y baja actividad,

proporciona resultados fiables.

Expert Tour


Columnas Ultra Inert GC/MS

Composition DB –ms Ultra Inert HP-ms Ultra Inert

100% methyl DB-1ms Ultra Inert HP-1ms Ultra Inert

5% phenyl/arylene DB-5ms Ultra Inert HP-5ms Ultra Inert

35% phenyl/arylene DB-35ms Ultra Inert

6%cianopropil/fenil DB-624 Ultra Inert

6%cianopropil/fenil DB-select 624 467(USP)

DB-UI 8270D


Columnas J&W GC/MS Agilent Ultra Inert

Características

1. Altamente inerte para

compuestos activos

2. Riguroso control de calidad

3. Formato de Alta Eficiencia

4. Identica selectividad DB/HP

Ventajas

1. Alta respuesta & mejor forma de

pico

2. Reproducibilidad Column-a-column

3. Análisis rápido

4. Sin modificación del método

Beneficios

1. Mayor precisión de los datos a bajas

concentraciones

2. Seguridad & reducción de costes

3. Mayor productividad & menor coste

4. Escalar con mínima revalidación del método


5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00

1

2

3

4

5

7

9

11 12

13

14

8

15

16 17

18

6

10

1. N-nitrosodimethylamine

2. Aniline

3. 1,4 dichlorobenzene-D4

4. Benzoic acid

5. Naphthalene- D8

6. Acenapthene-D10

7. 2,4-dinitrophenol

8. 4-nitrophenol

9. 2-methyl-4,6-dinitrophenol

10. pentachlorophenol

11. 4-aminobiphenyl

12. Penanthrene-D10

13. Benzidine

14. Chrysene-D12

15. 3,3’-dichlorobenzidine

16. Benzo [b] fluoroanthene

17. Benzo [k] fluoroanthene

18. Perylene-D12

Análisis de Semi-Volatiles

GC : Agilent 6890N/5975B MSD

Sampler : Agilent 7683B, 5.0 µL syringe (Agilent part # 5188-5246), 1.0 µL splitless injection, 5 ng on

column

Carrier: Helium constant flow 30 cm/s

Inlet: Split/splitless; 260% C, 53.7 ml/min. total flow, purge flow 50 ml/min. on at 0.5 min., gas saver

off

Inlet Liner: Deactivated single taper w glass wool (Agilent part # 5183-4647)

Column: DB-5ms Ultra Inert 30m x 0.25mm x 0.25µm (Agilent part # 122-5532UI)

Oven: 40% C (1 min) to 100%C (15% C/min), 10% C to 210% C (1 min), 5% C/min. to 310% C (8 min)

Detection: MSD source at 300% C, quadrupole at 180% C, transfer line at 290% C, scan range 50-550

AMU

Expert Tour


Columnas Ultra Inert

– Mejor precisión para niveles de trazas

– Mayor precisión para compuestos activos

– Mejor forma de pico

– Linealidad mejorada

– Rendimiento de inercia constante columna-a columna

• Ultra Inert liners: otro punto importante de contacto con

la muestra

Valor de las columnas J&W Ultra Inert


Nueva Desactivación :

Liners de inyector GC

Ultra Inert


La ruta de Flujo Inerte comienza en el inyector!


Liners Ultra Inert

• La desactivación Ultra Inert es un enfoque único de deposición de vapor para

desactivar los GC inlet liners.

Características

1. Desactivación Ultra inert

2. Lana de vidrio UI

3. QC test & certificación

4. Embalaje sin contacto

Ventajas

1. Mejor respuesta, mayor duración

2. Captura de impurezas

3. Desactivación consistente

4. Fácil uso e instalación

Beneficios

1. Bajos límites de detección, mayor precisión, menor coste.

2. Evita la pérdida de compuestos activos

3. Mayor seguridad & trazabilidad

4. Libre de errores de contaminación durante la instalación


Diferenciación: Mejor Respuesta para 8270

Compuestos Semi-Volátiles

2 ng of semivolatile

standard on column


Beneficios del embalaje sin contacto Agilent

November 2011 Page 15

• Fácil instalación del nuevo liner, libre de riesgo de contaminación por contacto

• Agilent Ultra Inert liners con O-rings pre-instalado

• Agilent CrossLab Ultra Inert liners con O-rings que se venden por separado

‒ Muchos OEMs recomiendan el uso de graphite O-rings con sus inlet liners.

‒ Graphite O-rings se deforman fácilmente cuando se aprietan; O-rings NO están

preinstalados


Liners Ultra Inert con lana de vidrio

• Historicamente el uso de liners con lana de vidrio para compuestos activos ha

sido muy limitado, debido a la pobre desactivación de la lana de vidrio.

• Los beneficios de los liners UltraInert con lana de vidrio son

‒ Mezcla homogénea de la muestra y mejor cuantificación

‒ Mayor superficie lo que ayuda a la vaporización de muestras líquidas.

‒ Atrapar resíduos no volátiles, lo que protege las columnas GC de los efectos negativos

de la matriz.

‒ Disminuye la pérdida de muestra impidiento que la muestra toque el fondo del inyector

antes de la vaporización

‒ Alarga el tiempo de vida de la columna y reduce el mantenimiento en el Masas

La diferenciación de nuestros liners de lana de vidrio UI les permite ser

utilizados para compuestos activos y muestras a nivel de trazas


Compuestos de Interés y Columnas PLOT

• Gases Permanentes Molsieve 5A

• Hidrocarburos C1 – C6 Alumina, SilicaPLOT, PoraPLOT, PoraBOND

•Azufrados ligeros Select Low Sulfur,SilicaPLOT, PoraBOND Q

• Solventes PoraBOND, PoraPLOT

• Cloro-Fluoro-Carbonos PoraBOND, PoraPLOT, SilicaPLOT

• Oxigenados Lowox, PoraBOND

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Estabilidad Mecánica de las Columnas PLOT

•CP-CarboPLOT (trampa de partículas)

•CP-PoraPLOT (trampa de partículas)

•CP-Molsieves

•CP-Al2O3

•CP-Lowox

•CP-SilicaPLOT

•CP-CarboBond

•CP-PoraBond

•Select Low Sulfur

Baja

Alta


Polaridad de varías columnas PLOT

Indice de retención del Acetileno

170 200

CP

-Po

raB

ON

D Q

CP

-Po

raP

LO

T Q

GS

-Q, H

P-Q

PoraPak Q

CP

-Po

raP

LO

T S

PoraPak S

CP

-Po

raP

LO

T U

PoraPak N

NO-POLAR POLAR Polaridad


Columna Select Al2O3

MAPD

Metil Acetileno PropaDieno


Respuesta de Hidrocarburos

(%) Al2O3 Estandard

Select Al2O3 MAPD


1 Methane

2 Ethane

3 Ethylene

4 Propane

5 Propylene

6 Acetylene

NaSO4

New MAPD

6

6

5

5

4

1

2 3

3 2

1

4 Mayor respuesta para el acetileno Mejor forma de Pico

Tiempo de análisis más corto

Comparativa


Análisis de Gases Permanentes y CO2 usando

una combinación inteligente de 2 columnas

altamente selectivas


Necesidades

•Método simple para el análisis de gases permanentes y

CO2

•Deteminación de CO2 a bajos niveles

•Método Isotermo

•Análisis Corto

•Fiable

•Fácil de usar


Metodologías actuales

•Sistemas analizadores con opción de back flush

•Sistemas de 2-columnas en 2 hornos, o sistemas de

válvulas de aislamiento de columnas

•Solución Micro GC, opciones limitadas de programación


Problemas

No hay una única columna que pueda separar estos

compuestos

Compuestos clave:

H2, N2, O2, Ar, Metano, CO, CO2, C2 (C2=, C2==, C3)

Posible Matriz: muestra conteniendo agua


CP-Select para Gases Permanentes

Dos columnas paralelas

• CP- Molsieve 5A para el analisis de gases permanentes

• CP-PoraBond Q para el análisis de CO2

Dos posibles configuraciones

•Select Permanent Gases/CO2

Corta CP-Molsieve 5A 10m x 0.32mm

Larga CP-PoraBOND Q 50m x 0.53mm

Select Permanent Gases/CO2 HR

Larga CP-Molsieve 5A 50m x 0.53mm

Corta CP-PoraBOND Q 25m x 0.32mm

Todas las columnas se ensamblan y chequean en fábrica

Montaje bien organizado con el conveniente sistema EZ-GRIP


Configuración del sistema

Inyección Detección

CP-Molsieve 5A

CP-PoraBOND Q

Tubo de sílice fundida desactivado

Conectores “Y”

Universales


Opciones

Molsieve corta y polimero poroso largo

• Los gases permanentes deben eluir en el “tiempo muerto” del

polímero poroso.

• No es posible separar Argon - Oxígeno

Polímero poroso corto y Molsieve largo

• Los componentes que eluyen del polímero poroso deben hacerlo

antes de que eluya el primer pico del Molsieve

• Sistema adecuado para la separación Argon - Oxígeno


Agilent Select Gases Permanentes/CO2

Análisis rápido de CO2 y gases permanentes

Agilent Select Permanent

Gases/CO2 Gas Portador : He, 100 kPa, split 50mL/min

Detector : µ-TCD

Horno : 50°C isothermal O2

N2

CH4 CH4

CO2 3.5 minutos tiempo análisis

0 3 min

Eluyen de la

CP-Molsieve 5A Eluyen de la

CP-PoraBOND Q

Air

Una inyección

Un inyector

Un detector


Molsieve largo: Separación Argón / Oxígeno

8 min

oxygen nitrogen

argon


Sumario Agilent Select Permanent Gases/CO2

• Características y beneficios Métódo simple para el análisis de gases permanentes y CO2 en un

único run.

Análisis de bajos niveles de CO2 en la misma inyección que los gases

permanentes

Método isotermo

La temperatura máxima de ambas columnas permite el bake-out

(regeneración de la columna CP-Molsieve)

Tiempos de analisis cortos

Sistema de un solo inyector y detector

Fácil de usar, sin necesidad de usar válvulas


CP-Lowox: Columna PLOT Multicapa

Combinación de dos capas

• Capa de adsorción (sólido)

• Capa de fase líquida

Alta polaridad generada por

• Mecanismos de retenión múltiples y efecto de polarización del

adsorbente y la fase líquida

1538.1

Indice de Retención del metanol > 1400

Ideal para retener oxigenados


Rango de aplicación de la CP-Lowox

Elución

del C24

Linea base

plana

C22 C20

C18

C16 C15 C14

MeOH

10 m x 0.53 mm CP-Lowox

175°C(2 min) -->290°C, 10 °C/min

Inyección directa, 50 µl

Ref:Dow Canada, J.Luong


Compuestos Azufrados

Agilent J&W Select for Low

Sulfur


Agilent J&W Select for Low Sulfur

Agilent J&W Select for Low Sulfur

•Cerca del 100% de recuperación del H2S a niveles de ppb

•Selectivad excelente para el azufre en matrices de propileno.

•Excelentes perspectivas para las matrices de etileno

•Compatible con detectores PFPD, SCD, AED

•Columna PLOT (Porous Layer Open Tubelar )

•Fase estacionaria Super Permeable y Porosa

•Sin pérdida de partículas

• Disponible en: 60m x 0.32mm


0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

sig

na

l in

µV

Time [min]

Sulfur components approx 100 ppb

H2S

COS

MM

EM

iPM

PM

Columna: Select for Low Sulfur

60m x 0.32mm

Horno: 65°C (6.5) --> 185°C,

Flujo: 2.0 ml/min He

Inj: 50ul @ atmospheric

split 1:50

Det: PFPD

Ca. 100 ppb in N2

Alta respuesta

Alta respuesta para el H2S


Perfil de Elución de Hidrocarburos en la Select Low Sulfur

alkanes

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Time [min]

sig

nal [µ

V]

C1

C2

C4'sC3

C3=

PD

MA

AC

C2=

Columna: Agilent Select Low Sulfur

60m x 0.32mm

Horno: 65°C (6.5) --> 185°C,

Flujo: 2.0 ml/min He

Inj: 50ul @ atmospheric

split 1:50

Det: PFPD

Selectividad hidrocarburos C1 – C4


Azufrados e Hidrocarburos en Select Low Sulfur

3 4 5 6 7 8

Time [min]

Select Low Sulfur - 60m*0.32mm Superposición de H2S, COS y Metil mercaptano con hidrocarburos

H2S

CO

S

Pro

pyle

ne

Me

thyl m

erc

ap

tan

me

tha

ne

eth

an

e

eth

yle

ne

Air

ace

tyle

ne

pro

pa

ne

Condiciones: Columna: Select Low Sulfur, 60m x 0.32mm Temperatura: 65°C Gas Portador: Helio, flujo constant e 2 mL/min Inyector: 200°C Detector: PFPD

Excelente separación COS/Propileno


Filtros para limpieza de gases

Asegúrese de que su Cromatógrafo de Gases está

seguro


Por qué limpiar los gases completamente?

Un buen mantenimiento preventivo ahora implica gastar un poco de dinero hoy para ahorrar mucho dinero en el futuro debido a….

• Tiempo parado del instrumento = pérdida de dinero

• Mayor tiempo de vida de las columnas

Pero además…

• Límites de detección más bajos

• Necesidad de velocidad

• Accidentes = papeleo


¿Por Qué el gas transportador tiene impurezas?

El gas transportador aun siendo el más puro del mercado, al

llegar al cromatógrafo puede llevar impurezas debido a:

-Problemas en la conexión del cilindro de gas a la línea de gas.

-Fugas en la línea de gas


Impurezas del gas transportador pueden dar lugar

a parada del instrumento

Oxígeno y humedad originan la parada del instrumento…..

• Sustitución de los filamentos de MS

• Sustitución de los filamentos del TCD

• Sustitución del cuarzo(FID, TSD (NPD))

• Sustitución del fotomultiplicador (PID, FPD)

• Limpieza del detector de MS (sensibilidad reducida

debido a la presencia de producto de sangrado

en la fuente de iones)

Lo que significa: retraso del análisis, mano de obra,

muchos costes, etc.


Oxígeno y humedad causan daño a las columnas

analíticas...

•La reparación de la columna no es posible

• La reparación implica una re-calibración

• La reparación provoca un retraso en el análisis

• La sustitución cuesta dinero


Límites de detección bajan (tendencia) pero...

• Un detector de MS contaminado reduce la sensibilidad

• Cuarzo contaminado (FID,TSD) reduce la sensibilidad

• Hidrocarburos reducen la sensibilidad del FID y PID

• El oxígeno y el agua reducen la respuesta del ECD

Lo que significa: los gases deben ser más puros


Tipos de Filtros para limpieza de gases

El filtro adecuado para cada tipo de purificación de gases:

Filtro de Oxígeno: retirada de oxígeno, trazas de azufre y compuestos clorados

Filtro de humedad: retirada de agua

Filtro de carbono: para hidrocarburos (no CH4)

Lo que significa que: cada gas puede ser puro


Optimiza el rendimiento de tu GC / MS

• Combinación única de filtros, optimizada para retirar oxigeno,

humedad e hidrocarburos del gas transportador para GC/MS

• Corto periodo de equilibrio del filtro

• Sensibilidad de GC/MS incrementada, previene el daño de la

columna y reduce el tiempo de parada del instrumento

Filtro de GC/ MS


Pureza de los gases (1)

Gas Grado Pureza (vol %)

Agua (ppm)

Oxígeo (ppm)

THC (ppm)

Helio Limpio Baja Pureza Pureza Media Alta pureza

4.6 5.0 5.6 6.0

99.996% 99.999% 99.9996% 99.9999%

5

3

2

0.5

5

2

1

0.1

Desconcocido

1.0

0.5

0.1

Nitrogeno 4.0 5.0 5.5

99.99% 99.999% 99.9995%

30

3

2

50

2

0.5

desconocido

1

0.3 Hidrogeno 4.3

5.0 5.6

99.993% 99.999% 99.9996%

20

5

2

2

1

1

desconocido

1

0.1

Especificaciones para los filtros de limpieza de gases :

Filtro de Oxígeno: <50 ppb O2,

Filtro de humedad: <0.1 ppm H2O,

Filtro de carbono: <0.1 ppm (dependiendo del componente)


Especificaciones Técnicas

Presión

Máxima

Eficiencia Indicador de

sensibilidad

Capacidad

Oxígeno 1500 kPa (15 bar, 219 psi)

<50 ppb a una velocidad de flujo de 2 l/min

De verde a gris a 0.1 ppm oxígeno

150 ml oxígeno

Humedad 1500 kPa (15 bar, 219 psi)

<0.1 ppm a una velocidad de flujo de 3 l/min

Verde a marrón pálido a 0.2 ppm humedad

7.2 g agua

GC/MS 1500 kPa (15 bar, 219 psi)

<50 ppb a una velocidad de flujo de 2 l/min



Verde a gris a 0.1 ppm oxígeno

Verde a marrón pálido a 0.2 ppm humedad

100 ml oxígeno 1.0 gramos de

agua Dependiente

del tipo de impureza

Hidrocarb

uros

1500 kPa (15 bar, 219 psi)


Dependiente del tipo de impureza


Los Filtros de limpieza de Gases son económicos

Ejemplo:

Helio 5.0 2.0 ppm Oxígeno

Media del cilindro de gas: Volumen 10.000 litros

Cantidad absoluta: 20 ml Oxígeno

Capacidad del filtro de oxígeno: 150 ml

Se pueden filtrar 7 botellas de calidad 5.0 antes de su saturación

Se ahorra hasta un 30% por litro


Conclusiones

Los Filtros para limpieza de gases ofrecen:

• No costes escondidos (por parada del instrumento)

• Reproducibilidad en el análisis

• Protección de las columnas

• Seguridad en el laboratorio (Aprobado por el TÜV)

• Ahorro de costes en gases


Soporte Técnico Agilent

Teléfono de Atención al Cliente:

901 11 68 90

email: [email protected]

www.agilent.com/chem

Distribuidores oficiales

mailto:[email protected]

http://www.agilent.com/chem


Gracias por su atención!

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