エチレンは世界で最も重要な化学物質と呼ばれます。この単純な炭化水素は、ポリエチレンやスチレン（プラスチックとゴム）、エチレンオキシド（ポリエステル）、エチレングリコール（不凍液）、二塩化エチレン（ビニル製品）の生産における重要な構成要素です。エチレンの生産プロセスでは、触媒を利用して品質を改善し、収率を向上させます。エチレン中の不純物は触媒毒となる可能性があり、その結果コストが増加し、収率が低下することがあります。したがって、エチレン中の不純物の試験と分析は重要です。エチレンの仕様では、アンモニア、アルシン、ホスフィン、硫化水素、硫化カルボニル、水素、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素の含有量が低 ppm レベルに制限されています。エチレン分析の課題は、大きなマトリックスピークから低レベルの活性混入異物を分離することです。生産性と効率の最大化に貢献しながら、必要な感度、再現性、および直線性を実現するエチレン中の不純物分析を対象としたアジレントのソリューションをご紹介しています。
ポリマーグレードの高純度エチレンはポリマー製造用の原料であり、アンモニアの存在は重合触媒に悪影響を及ぼす可能性があります。エチレン中のアンモニアに関する現在の仕様は、エチレン分析の ASTM D5234 標準ガイドで 0.1 ～ 2 mg/kg と定義されています。Agilent 8255 化学発光窒素検出器（NCD）で構成された Agilent 7890 GC システムは、必要なレベルより大幅に低い 0.05 ～ 0.4 mg/kg で優れた検出性能を実現します。
ポリマー生産の経済性は、エチレンおよびプロピレン原料中の混入異物濃度のモニタリングに依存します。エチレンとプロピレンの重合に使用されるメタロセン触媒は反応性が高く、アルシン、ホスフィン、硫化水素、硫化カルボニルなどの微量濃度の不純物によって容易に被毒されます。この検討では、Agilent アルシンホスフィン GC/MS アナライザを用いて、エチレンおよびプロピレン中の混入異物を数 ppb 濃度の高い精度と経時安定性で分析しています。
エチレンとプロピレン中に水素、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素などの永久ガスが存在すると、重合触媒が被毒し、ポリマー収率が低下するおそれがあります。製品の品質を確保するには、エチレンおよびプロピレン中の永久ガスを ppm 未満で体系的に検出する必要があります。このメソッドでは、パルスド放電ヘリウムイオン化検出器を備えた GC を使用して、ASTM D8098 に準拠しつつ必要な検出限界を達成します。
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