GBT13610-2003天然气的组成分析气相色谱法(精)
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841 液化天然气槽车市场近年来,我国为应对环境变化、提高能源效率,大力推进能源转型,天然气消费比重日益提高[1]。
天然气消费量的增大极大促进了进口液化天然气(下文称LNG)行业的发展,截止2018年国内已建成投运LNG接收站21座,2018年LNG进口量达到750亿m 3,据测算,至2030年将建成LNG接收站47座,LNG进口量将达到2700亿m 3[2-3]。
进口LNG 通过海上运输方式运送到LNG接收站,其陆上运输则多使用LNG槽车通过公路运输,至2020年,国内已建设2000个LNG卫星站,槽车保有量达两万辆[4],LNG接收站的槽车市场已呈现较大规模。
槽车装运LNG的计量是LNG接收站及其下游槽车市场在贸易交接中的重要环节,随着槽车市场规模的发展,其重要性日益显现。
2 槽车LNG 贸易计量的现状及存在问题目前国内LNG接收站的槽车LNG贸易计量,多采用质量计量的方式,使用汽车衡称量槽车充装前后的质量,算出质量差值作为LNG货物的质量,以LNG货物的质量作为贸易结算的单位。
但天然气是一种混合化石燃料,根据产地不同,其组分差异巨大[5],LNG货物采用质量计量,无法体现LNG作为燃料的品质差异,无法实现公平的贸易。
为适应天然气产业的快速发展需要,实现贸易公平和科学计量,国家近年来大力推行天然气能量计量,中国天然气行业贸易交接采用能量计量已是大势所趋。
2019年5月国家发改委、国家能源局、住建部、市场监管总局联合印发《油气管网设施公平开放监管办法》,《办法》中指出:国家推行天然气能量计量计价[6]。
近年来,为有据可循地开展天然气能量计量工作,相关部门相继发布了GB/T 18603-2014《天然气计量系统技术要求》、GB/T 22723-2008《天然气能量的测定》等国家标准,这些标准明确了天然气能量计量的具体方法。
另外,发布了GB/T 38753-2020《液化天然气》,提出了适用于商品液化天然气的品质要求,其中涉及甲烷、C4+、二氧化碳、氮气、氧气、总硫、硫化氢、发热量等参数,并规定了对应的分析方法。
气相色谱法分析天然气的组成张秋萍【摘要】使用一种新型气相色谱仪准确分析天然气的组成.以天然气标准物质为样品,对色谱柱、阀切换时间、柱箱温度控制等方面进行优化,建立了良好的色谱分析条件,利用外标法确定了天然气中各组分的保留时间.在同一最佳色谱分析条件下,标准物质中各组分连续检测两次测定结果的差值不大于0.11%,满足国家标准GB/T 13610–2014的要求,且与标准值相对误差的绝对值小于5%.测定结果组分含量应与所用标准物质浓度的单位保持一致.所建立分析方法准确可靠,适用于天然气的常规分析.%A new type gas chromatograph was employed to accurately analyze the compositions of natural gas. The standard material of natural gas was applied as the sample. The best chromatographic conditions were established by optimizing chromatographic column, valves changing-over time and the temperature of column oven. The external standard method was utilized to verify the remain time of the compositions of natural gas. The difference between the two testing results met the requirements of GB/T 13610–2014 under the same optimum gas chromatographic analysis conditions.The relative error between the testing results and the standard value of the standard material was less than 5%, which confirmed the accuracy and repeatability of this analyzing process. The testing result was consistent with that of the applied standard material. The established method is accurate, reliable and suitable for the conventional analysis of natural gas.【期刊名称】《化学分析计量》【年(卷),期】2018(027)001【总页数】6页(P77-82)【关键词】天然气组成;气相色谱法;气路流程;保留时间【作者】张秋萍【作者单位】武汉市度量衡管理所,武汉 430000【正文语种】中文【中图分类】O657.7天然气是一种以甲烷为主要组分的多组分烃类混合物。
气相色谱法分析天然气成分点滴谈天然气是近年来我国居民日常生活的主要能源之一,随着市场的发展,对天然气组成成分和各种成分的含量的精确测量也成为天然气市场标准化的一个前提过程,这对天然气成分的精确定量分析提出了新的要求。
文章以相关的国际化通用标准为参照,提出我国更加使用的天然气成分分析技术,对国内天然气分析技术的进步起到推动作用。
标签:天然气;气相色谱法;成分1 石油天然氣计量技术及标准的发展状况石油天然气的主要成分包括甲烷、丁烷、戊烷,和含量较低的乙烷、丙烷,微量的硫化氢,以及一些氮气、二氧化碳等不燃烧气体,构成较为复杂。
天然气的标准化技术在国内外经过多年发展,涉及到天然气气体的单位流量指标、天然气的气体压缩状态、密度、主要成分及比例、燃烧时的热量贡献率等指标。
此外还有设备、设计、安全等标准来衡量天然气品质。
天然气的标准化测量技术关系到设计行业、维修行业、建设行业、质检行业、环境保护行业等多个行业的技术,标准也较为复杂。
为了确保天然气的归类质量可靠,严谨科学的天然气归类标准是必须指定并依照其执行。
2 气相色谱法简介2.1 常用的天然气的分析方法通过上文的论述,清晰地了解了天然气的主要成份。
下面具体阐述一下常用天然气的分析方法。
常规检测往往是检测天然气中的主要成分如甲烷、丁烷等烃类可燃成分的含量。
此外检测时还需要统计氮气、二氧化碳等非烃类难燃成分的含量指标。
一些其他微量气体如硫化氢等成分含量较低,且对天然气品质影响较小,常规气体分析时往往忽略这类气体,只在有特殊要求,例如环境污染等指标的时候再考虑该类气体。
当前气相色谱分析方法较为成熟,在测量天然气主要成分及含量的流程中应用最为广泛。
气相色谱分析方法具有以下优势:气体可快速分离,耗时较短;检测样本用量较低;可分辨物理化学性质相似的物质;可以分析有机物中应用最广泛的百分之二十到百分之三十。
该技术广泛用于半固态液态气态混合物中物质构成的鉴别,如酒品中酒精和其他物质含量,汽油构成及杂质含量等。
《天然气的组成分析气相色谱法》标准的研究与应用《天然气的组成分析气相色谱法》为常规和非常规天然气提供了统一利用气相色谱仪分析天然气组成的方法,在测定天然气组分和发热量的方法上形成了完善的配套标准。
该标准的应用有助于调整生产工艺,提高天然气产品质量和产量,增大企业的竞争力和经济效益。
标签:天然气;气相色谱法;测定;实施1 气相色谱法的原理气相色谱法是化学中的一种分离方法,各类气体所组成的混合物通过色谱柱后,通过在色谱柱当中进行分离,由检测器将色谱柱按照一定的顺序,将浓度信号转变成电信号,在记录仪中会显示出色谱图。
气相色谱常见的定量方法有归一法、校正归一法和外标法。
2 标准实施情况、过程及采取的主要措施2.1 标准实施2.1.1 试剂与材料⑴“2.1.1 氦气或氢气,纯度不低于99.99%”、“2.1.2 氮气或氩气,纯度不低于99.99%”。
目前,实验室气相色谱仪所使用的氢气、氮气、氩气通过外购纯度为99.999%以上的高压钢瓶进行供给。
⑵“2.2 分析需要的标准气可采用国家二级标准物质,或按GB/T 5274制备。
对于样品中的被测组分,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”。
净化厂所使用的标准气均为外购国家二级标准物质,其组分是根据原料天然气和净化天然气进行定制,使标准气与样品气组分浓度接近,减少因为气体组成造成的系统误差。
2.1.2 仪器与设备2009年根据实验室建设需要,普光分公司净化厂共配备了4台美国珀金埃尔默(PE)生产的Clarus 500GC气相色谱仪用于分析原料天然气和净化天然气组成。
该气相色谱仪配备了热导检测器和氢火焰检测器,检测器系统和带程序升温的柱系统可对天然气无机组分和有机组分进行有效检测,能够满足GB/T 13610技术内容中对检测器、记录仪、衰减器、进样系统、色谱柱等仪器设备的要求。
2.1.3 实施过程⑴取样过程密闭取样针对高含硫原料气以及微含硫净化气,取样过程采取密闭取样,避免硫化氢泄漏。
应用气相色谱仪测定天然气组成的分析气相色谱仪是一种基于分子间相互作用力或化学反应原理对气体或挥发性液体进行分析的仪器。
天然气是一种由烷烃、烯烃、芳烃等组成的可燃气体混合物,其中主要成分是甲烷。
在应用气相色谱仪测定天然气组成的分析中,首先需要采集天然气样品,并将样品经过处理后送入气相色谱仪进行分析。
处理包括滤除杂质和水分等,以提高样品的纯度和分析准确度。
步骤1:样品进样气相色谱仪的进样系统通常采用自动进样器,将处理后的天然气样品通过进样器进入色谱柱中。
进样量可以通过调节进样器的体积来控制。
步骤2:柱温控制色谱柱是将样品分离的关键部分。
不同组分的分离取决于它们的物理性质,所以选择合适的柱则至关重要。
对于天然气的分析,通常采用石英毛细管柱,以提高分离效率和分析速度。
色谱柱的温度也是影响分离效果的重要因素。
在某些情况下,温度梯度运行的调整也是必要的。
步骤3:气相流动和载气选择在气相色谱仪中,液态载气经过柱子中的蒸发器和气化器转化成气态,并通过质谱检测器来侦测样品各组分的质荷比。
对于天然气的分析,一般采用氢气、氮气、氦气等为载气。
步骤4:检测和分析样品的分析是通过检测器来完成的。
在天然气分析过程中,检测器通常采用热电离检测器(TID)、焦点离子源检测器(FID)等。
TID是一种将进入检测器的气体离子化的传感器,检测精度高、稳定性好,但需要氦气作为挥发性杂质的离子化帮助剂。
FID的测量基于燃烧操作中生成的活性组分利用热量或催化作用,所以它可以检测未离子化的气体。
总之,气相色谱仪是一种应用广泛的分析仪器,在天然气组成的测定中有着不可或缺的作用。
利用气相色谱仪,能够实现对天然气中各组分化学成分的高效、准确分析,为工业生产和科学研究提供有力的支持。
三检测通道-气相色谱法快速分析天然气的组成肖细炼;李季;张彩明;蒋启贵;梁舒;张芳【摘要】采用配有五阀(2个十通阀和3个六通阀)、七柱(2根毛细管柱和5根填充柱)和三检测器(氢火焰离子化检测器A、热导检测器B和C)的气相色谱法测定了天然气的组分。
借助阀的切换系统及设置的分析程序,一次进样便可实现天然气常规组分的测定。
检测器A用于烃类气体的检测,检测器B用于永久气体的检测,检测器C用于氢气检测。
根据标准样品组分的保留时间对未知样品作定性检测,用外标法进行定量测定。
方法的精密度符合国家标准GB/T 13610-2003中的规定,本方法所测得的由标准气体所混合组成的标准样品中,各组分的测定值与标准值之间的相对误差均小于5%。
%Gas chromatograph equipped with 5 valves (2 10 way valves and 3 6-way valves), 7 columns (2 capillary columns and ,5 packed columns) and 3 detectors (FID A, TCD B and TCD C), was used for componenfffl analysis of natural gas. By applying the switching system of the valves and the pre-set analytical program, determination of the common components of a natural gas sample could be realized by a single sample introduction. Qualitative detections were performed on the base of retention times of the components in standard samples, and quantitative analysis was performed by the external standard method. Precision of the method was tested, giving results of repeatability and reproducibility in conformity with the requirements stated in the standard GB/T 13610-2003. The relative errors between the values of components in a mixed standard of standard gasesfound by this method and the standard values were all found to be less than 50/00.【期刊名称】《理化检验-化学分册》【年(卷),期】2012(048)006【总页数】5页(P678-681,684)【关键词】气相色谱法;天然气组分分析;永久气体;烃类气体【作者】肖细炼;李季;张彩明;蒋启贵;梁舒;张芳【作者单位】中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,廊坊065000;中国地质大学材料科学与化学工程学院,武汉430074;中国地质大学材料科学与化学工程学院,武汉430074;中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,无锡214151;中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,无锡214151;中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,廊坊065000【正文语种】中文【中图分类】O657.7天然气的组成分析实际上是对天然气中的甲烷、乙烷等烃类组分和氮气、氧气、二氧化碳等常见的永久气体组分及氢气组分含量的分析。
应用气相色谱仪测定天然气组成的分析气相色谱仪是一种非常重要的分析仪器,它可以应用于天然气组成的测定。
天然气是一种重要的能源资源,其中包含多种气体成分,如甲烷、乙烷、丙烷等。
了解天然气的组成对于能源开发和利用具有重要的意义。
应用气相色谱仪测定天然气组成的分析具有很高的实用价值和重要性。
一、气相色谱仪测定天然气组成的原理气相色谱仪是一种在气相条件下进行物质分离和检测的分析仪器。
它通过分离和检测气体混合物中的各种组分,实现了对气体成分的定量和定性分析。
气相色谱仪的基本原理是利用气体载气流和毛细管柱分离样品混合物中的各种成分,通过对各组分的相互作用力的不同,使其在柱中的停留时间不同,从而实现对各种组分的分离。
然后通过检测器检测各组分的信号,从而实现对各种组分的定量和定性分析。
二、气相色谱仪测定天然气组成的步骤1. 样品准备:首先需要将天然气样品收集到气相色谱仪分析室中,通过准备好气体样品瓶和气体管道,将天然气样品输送到气相色谱仪中进行分析。
在收集样品的过程中,需要采取合适的保护措施,以避免样品中的气体成分受到外界环境的干扰和污染。
2. 样品进样:将收集好的天然气样品进样到气相色谱仪的系统中,通常通过进样阀和系统泵将样品引入到气相色谱仪的柱和检测器中。
3. 分离检测:样品进入气相色谱仪的分析柱后,不同的气体成分会在柱中通过不同的速率移动,从而实现各种气体成分的分离。
通过检测器检测各个分离出的气体成分,并记录下其相应的信号。
4. 数据处理:通过数据处理系统将检测到的信号转换成相应的气体成分含量,并进行定量和定性分析。
三、气相色谱仪测定天然气组成的应用1. 天然气生产和储存:气相色谱仪可以用于对天然气中各种气体成分的含量进行快速准确的分析,在天然气生产和储存过程中,可以通过气相色谱仪对天然气的组成进行定期监测,确保其成分符合所需的标准。
2. 天然气质量检验:通过气相色谱仪对天然气中各种有害气体成分的含量进行检验,可以帮助对天然气的质量进行监测和评估,确保其符合国家和行业的质量标准。
标准汇编一、法律法规标准1、GB50028-2006《城镇燃气设计规范》2、GBT 3091-2008 《低压流体输送用焊接钢管》3、CJJ94-2009 《城镇燃气室内工程施工与质量验收规范》4、GB12459-2005 《钢制对焊无缝管件》5、SYT0414-2007《钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》6、GBT19810-2005 《聚乙烯管材管件_热熔对接接头_拉伸强度和破坏形式的测定》7、CJJ63-2008 《聚乙烯燃气管道工程技术规程》8、GBT3287-2000 《可锻铸铁管路连接件》9、GBT14976-2002《流体输送用不锈钢无缝钢管》10、GB-T6111-2003 《流体输送用热塑性塑料管材耐内压试验方法》11、CJT3055-95 《燃气阀门的试验与检验》12、GB15558.1-2003《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第1部分:管材》13、GBT8163-2008 《输送流体用无缝钢管》14、8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》15、GB50236-98 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》16、CJT 275-2008 《城镇燃气调压箱》17、GB5842-2006《钢瓶》18、GB 50235—97《工业金属管道工程施工及验收规范》19、GB50016-2006《建筑设计防火规范》20、CJJ33-2005《城镇燃气输配工程施工及验收规范》二、燃气热水器产品标准1、GB 6932-2001 《家用燃气快速热水器》2、GB 18111-2000 《燃气容积式热水器》3、CJ/T 228-2006 《燃气采暖热水炉》4、GB 20665-2006 《家用燃气快速热水器和燃气采暖热水炉能效限定值及能效等级》三、燃气灶具产品标准5、GB 16410-2007 《家用燃气灶具》6、CJ/T 28-2003 《中餐燃气炒菜灶》7、CJ/T 3030-1995 《炊用燃气大锅灶》8、CJ/T 187-2003 《燃气蒸箱》9、GB 16691-2008 《便携式丁烷气灶和气瓶》10、GB/T 3606-2001 《家用沼气灶》四、相关标准11、GB/T 8170-2008 《数值修约规则与极限数值的表示和判定》12、GB/T 10410-2008 《人工煤气和液化石油气常量组分气相色谱分析法》13、GB/T 12206-2006 《城市燃气热值和相对密度测定方法》14、GB/T 13610-2003 《天然气的组成分析气相色谱分析法》15、GB/T 13611-2006 《城市燃气分类和基本特性》16、GB/T 16411-2008 《家用燃气用具通用试验方法》17、GB 16914-2003 《燃气燃烧器具安全技术条件》及1号修改单18、GB 17905-2008 《家用燃气燃烧器具安全管理规则》19、CJJ 12-1999 《家用燃气燃烧器具安装及验收规程》20、CJ 30-1999 《热电式燃具熄火保护装置》21、CJ 131-2001 《家用燃气燃烧器具结构通则》22、CJ/T 132-2001 《家用燃气燃烧器具自动燃气阀》23、CJ/T 157-2002 《燃气灶具用涂层钢化玻璃面板》24、CJ/T 197-2004 《燃气用不锈钢波纹软管》25、CJ/T 198-2004 《燃烧器具用不锈钢排气管》26、CJ/T 199-2004 《燃烧器具用不锈钢给排气管》27、CJ 3062-1996 《燃气燃烧器具使用交流电源的安全通用要求》28、CJ/T 3072-1998 《燃气器具旋塞阀总成》29、CJ/T 3074-1998 《家用燃气燃烧器具电子控制器》30、QB/T 2278.2-1996 《家用燃气快速热水器自吸电磁阀》31、QB/T 2365-1998 《家用燃气用具脉冲点火控制器通用技术要求》。
气相色谱法分析天然气成分王荣义;刘佳蓓【摘要】For the study of natural gas,various scholars have conducted a lot of research,also a lot of research results,based on the existing research results on the reading,the author focus on the use of gas chromatography for natural gas composition were determined are studied,so as to determine the composition of the gas, get a better experimental data.%对于天然气的研究,各级学者已经进行了很多研究,也得出了不少的研究结果,本文针对这些已经有的研究结果进行了阅读,作者重点对使用气相色谱法来对天然气的成分进行测定进行了研究,从而确定天然气的成分,得到了一个较好的实验数据。
【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】3页(P163-164,12)【关键词】气相色谱法;成分分析;天然气【作者】王荣义;刘佳蓓【作者单位】东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆,163318;大庆油田有限责任公司,黑龙江大庆,163318【正文语种】中文现阶段,我国在对于天然气资源进行开发的过程当中,发现天然气的成分较为复杂,这一情况已经受到了很多化学工业行业的专家的重视,因此,本文重点对于采用气相色谱法对于天然气的成分进行分析,在这个分析方面有了一定的方法。
通常所说的气相色谱仪分析,其实就是化学中的一种分离方法,这种方法的实验过程是这样的,它把各类气体所组成的混合物通过色谱柱后,通过在色谱柱当中进行分离,之后由检测器将色谱柱按照一定的顺序,逐渐一个一个的流出浓度信号,然后转变成电信号,在记录仪中就会显示出色谱图了。
GB/T13610-2003附录计算示D例(资料性附录)表D.1天然气组成分析计算示例组分标准气(摩尔分数)Y/%标准气响应值气样响应值20.920.01.061.0317.1103.332.0106.756.058.095.472.3219.0气样(摩尔分数>Y/气样归一化结果%,/%0.0170.0120.0040.35291.2435.7290.1841.5590.3030.3410.1070.0780.189100.1180.020.010.000.3591.145.720.181.560.300.340.110.080.19100.00氮氢氧氮甲烷乙烷二氧化碳丙烷异丁烷正丁烷异戊烷正戊烷0.110.110.130.6792.023.910.570.950.460.430.450.43135.5178.828.9116.0319.870.599.065.085.073.0402.7398.1己烷及更重组分总和注1:标准气和气样的响应已换到同一衰减.注2:己烷及更重组分的平均相对分子质量使用92,
GB/T13610一2003附录E(资料性附录)常见误差和预防措施E.1己烷和更重组分含量变化在天然气中,己烷和更重组分在处理和进样时易变化,从而使分析值出现严重偏差,偏高或偏低。
在许多情况下,进样系统的吹扫过程中,由于重组分在定量管中聚集,从而发生浓缩。
如果在进样系统发生油膜积累或气样中重组分含量越高,这类问题也就越严重。
当气样中己烷和更重组分含量大于戊烷含量时,不能把具有表面效应的小直径管用在进样系统。
应准备一个含有己烷和更重组分的气样,定期在仪器上检查己烷和更重组分的重复性。
当发现这些重组分的峰增大时,可采用以下措施使这类污染降到最小。
如:用惰性气体吹扫、加热、使用真空系统或用丙酮清洗定量管。
E.2酸气含量的变化气样中二氧化碳和硫化氢的含量在取样和处理的过程中易变化。
由于水选择吸收酸气,
所以需使用干燥的样品瓶、接头和导管。
E.3气样的露点气样中
产生凝析物会使气样不具代表性。
所有气样应保持在露点之上。
如果气样被冷却到露点以下,使用前需在高于露点10℃或更高温度下加热几小时。
如果露点是未知的,应把气样加热到取样温度。
E.4进样系统为便于吹扫,进样系统的连接管线应尽可能短,千燥器也应尽可能小。
E.5进样量的重复性E.5.1进样定量管出口压力的改变会影响进样量的重复性。
E.52气样和标准气中的相应组分必须在相同的载气流动方向进行测定。
E.5.3进样系统前连接的干燥器应处于良好的工作状态。
E.5.4色谱柱应处于洁净状态。
这样,载气无论在正反方向流动,基线均迅速达到平稳。
E.5.5转动反吹阀时,在柱子的末端引起压力反向从而干扰载气流.载气应迅速恢复到原来的流量,基线应恢复到原有的水平。
否则,可能由于系统中载气泄漏,流量调节器发生故障,或气路不平衡。
E.6标准气标准气应在15℃或高于露点的温度下保存。
如果标准气在低温下放置,使用前,气瓶应加热几小时。
如果对异戊烷和正戊烷的含量有怀疑,应用纯组分检查。
E.7测量基线和峰的顶部应清晰,以便测量峰高。
峰面积必须用同一种方法测量,测量时可用面积仪、几何作图或其他方法,但不同方法不得混杂使用。
l6
GB/T13610-2003E.8其他E.8.1载气中的水气干扰测定,可在仪器载气人口装一根长1m,直径6mm,填有0.63mm0.28mm(30目 ̄60目)分子筛的管子。
E.8.2定期用肥皂水或检漏液对载气流动系统进行检漏。
E83如果衰减器出现接触不良,应清洗。
E.8.4如果出现平头峰或小峰被隐含的情况,可能是记录仪的量程或增益使用不当,调节后仍不能纠正,则需检查记录仪的电器部分.。