天然气组分气相色谱仪分析.docx

天然气组分气相色谱仪分析天然气组分气相色谱仪分析一、项目总论 天然气是由多种组分构成的混合物天然气的组成是指天然气中所含的组分及 其在可检测范围内的相应含量在检测时通常所指的组成是指天然气中甲烷、乙烷 等烃类组分和N、CO等常见的非烃组分的含量尽管天然气还含有如硫化物、水等 杂质，但如果不特22别说明，在组成分析时并不检测这些组分在商品天然气的组分分析中，由于 组分相对稳定，只要求对C至C的烃类组分进行简单分析(也称常规分析)l6目前，我国针对天然气组分分析的气相色谱法，制定的国家推荐标准《GB/T13610 — 2003天然气的组成分析一气相色谱法》采用外标法，检测器使用 热导检测器(TCD)和氢火焰离子检测器(FID)我们需要通过气相色谱仪分析天然气的组分，并根据组分来计算其密度，压缩 因子，发热量等二、项目的主要技术指标和依据技术文件2.1 依据技术文件GB/T11062-1998天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法GB/T13609-1999天然气取样导则GB/T13610-2003天然气的组成分析气相色谱法GB/T17747-1999天然气压缩因子的计算GB/T17820-1999 天然气SY/T7506-1996 天然气中二氧化碳含量的测定氢氧化钡法GB/T17281-1998天然气中丁烷至十六烷烃类的测定气相色谱法 SY/T7507-1997 天然气中水含量的测定电解法JJG 700-1999气相色谱仪GB/T 18603-2001 天然气计量系统技术要求2.2 主要技术指标检测精密度:用下列准则，判断测定结果是否可信。

1)重复性 由同一操作人员使用同一仪器，对同一气样重复分析获得的结果，如果连续两 个测定结果的差值超过了下表规定的数值，应视为可疑2)再现性 对同一气样由两个实验室提供的分析结果，如果差值超过了下表规定的数值， 每个实验室的结果都应视为可疑精密度 (%)组分浓度范围( 摩尔分数) y 重复性再现性0.01 0.02 0,0.10.04 0.07 0.1,1.00.07 0.10 1.0,5.00.08 0.12 5.0,100.20 0.30 ,102.2.1 载气a ) 氦气或氢气，体积分数不低于99.99 %;b ) 氮气或氢气，体积分数不低于99.99 %2.2.2 标准气分析需要的标准气可采用国家二级标准物质，或按G B / T5274制备在氧 和氮组分分析中， 稀释的干空气是一种适用的标准物标准气的所有组分必须处于均匀的气态对于摩尔分数不大于5 %的组分，与 样品相比，标准气中相应组分的摩尔分数应不大于 1 0 %，也不低于样品中相应组 分浓度的一半对于摩尔分数大于5 %的组分，标准气中相应组分的浓度，应不低 于样品中组分浓度的一半，也不大于该组分浓度的两倍2.2.3仪器与设备a) 检测器选用热导检测器，或在灵敏度和稳定性方面与之相当的检测器。

要求对于正丁 烷摩尔分数为1%的气样，进样0.25 mL，至少应产生0.5 mV的信号b) 记录系统选用记录仪、电子积分仪或微处理机c) 记录仪记录仪满标量程为1 mV - 5m V，记录纸宽不少于150mm，记录笔的最大响应时间等于或小于2s如果人工测量色谱峰，则需较快的纸速，纸速可快至 100mm/mind) 电子积分仪或微机处理机能检测色谱分离并记录响应值e) 衰减器如果人工测量色谱峰，必须使用衰减器，以使检测器输出信号的最大峰值保持 在记录仪的纸宽范围内，衰减档之间的误差必须小于0.5 %f) 进样系统必须选用对气样中的组分呈惰性和无吸附性的材料制成，应优先选用不锈钢进样系统应配备带定量管的进样阀，定量管体积为0.25ml,2ml，内径2mm，小 于2mm的应带加热器g) 柱温控制恒温操作时，柱温保持恒定，其变化应在0.3 ?以内，程序升温时，柱温不应 超过柱中填充物推荐的温度限额h) 检测器温度控制 在分析的全过程中，检测器温度应等于或高于最高柱温，并保持恒定，其变化应在 0.3?以内i) 载气控制在分析的全过程中，载气流量保持恒定，其变化应在 1 %以内j) 色谱柱 柱的材料对气样中的组分必须呈惰性和无吸附性，应优先选用不锈钢管。

柱内 填充物对被检测的组分的分离应能达到规定的要求k) 吸附柱必须能完全分离氧、氮和甲烷，分离度R必须大于或等于1.5l) 分配柱 必须能分离二氧化碳和乙烷到戊烷之间的各组分在丙烷之前的组分，峰返回 基线的程度应在满标量的2 %以内二氧化碳的分离度R必须大于或等于1.5要 求对于二氧化碳摩尔分数为0.1 %的气样，进样0.25 mL时要求能产生一个清晰可测的峰整个分离过程( 包括正戊烷之后，通过反吹获得的己烷和更重组分的一组响应) 应在 40min内完成m) 干燥器除已知水分对分析不干扰外，在进样阀前必须配备干燥器干燥器必须只脱除 气样中的水分而不除待测组分n） 阀使用阀或试样分流器，或二者兼用，用于反吹或切换o） 压力计可采用U型压力计，或精确计量且易读的其他压力计，测量范围为100kPa,120kPa或更大范围如果采用U型水银压力计，应按有关安全规格执行p） 真空泵真空泵的真空度必须达到绝对压力为130Pa或更低三、建设该项目所需投入的仪器设备及检测方法3.2天然气组分分析方法（一种检定方案）3.2.1 主要仪器设备:主要仪器:Agilent 3000A（举例）标准气:标准气体:编号489620,包装于8 L的铝合金气瓶中，填充压力9MPa ，通道A:固定体积进样器，色谱柱为OV- 1（ 8m0.15mm, 2.0 ），与热导检测 器 TCD1,m相连;，通道B：固定体积进样器，色谱柱为PLOT U （ 8 m0.32 mm ），与热导检测 器TCD2相连;载气:氦气（纯度99.999% ）;真空泵辅助进样;样品气流速：（60~ 80）mL /min。

3.2. 2 取样方式采用充气排空法取样3.2.3 分析步骤(1) 载气接入色谱仪气路入口，调节载气出口压力在0.io~ 0.50MPa之间， 检查仪器载气出口是否有气体出来封闭气流出口,检查载气流路、色谱柱及各连 接处密封情况2) 打开色谱仪电源，与控制计算机相连，设定计算机IP地址，调用化学工 作站软件Agilent Cerrty，下载分析方法，仪器运行转30 min稳定 3)将编号为 489620的标准气气瓶与仪器连接，调节瓶出口压力为 0 . 2MPa 左右，控制气体流速在80mL /m i n左右，对仪器进行校准后，即可进行气体组分分析3.2.4 校准方法天然气主要成分是甲烷，此外还有少量的CH、CH、CH、CH、N、C0263841051222等天然气各组分在色谱柱中吸附与解析能力不同，使各组分的 保留时间不同，其中极性组分CH、CH、CH以及C由检测器TCD1检测出，非极性 组分N、CH、CO、CH384105126+24226由检测器TCD2检测出按1. 2色谱条件 测定标准气体，得到标气各组分的峰面积As，输入标准气中相应组分的含量y， 即可得到该组分的校正因子f = y /A。

然后再根据得到的ss s校正因子测定该标准气，如果测定的组分含量在规定的误差范围内，则完成校 准;如果误差较大，调整各组分的保留时间，用调整后的方法重新处理前一组数据， 直到误差控制在规定范围之内3.2 .5分析结果计算用外标法按下式计算样品气中各组分的体积分数:XfA， iii式中：X i -样气中组分i的体积分数；A -组分i的峰面积；if -组分i的校正因子（标气的体积分数与标气峰面积之比），从校正表中得 到 i每个组分的原始含量X乘以100，再除以所有组分原始含量的总和，即为每 个组分归i一的摩尔分数所有组分原始含量的总和与 100 %的差值不超过 1%根据计 算的天然气各组分的含量，通过相应的软件操作，计算得到天然气的密度、发热 量、沃泊指数补充:1、 可以安装在汽车上到处取样检测（车载）2、 整套系统的组成，报价3、 是否需要特殊安全条件（如载气和钢瓶）4、 样品检测时间大概多久5、可以分析计算天然气各组分、相对密度、压缩因子等技术参数（需要软件支 持）。