天然氣分析方法

天然氣分析方法執行標準：《GB/T13610-2003-T 天然氣的組成分析氣相色譜法》
【分析前言】
隨著我國工業的不斷發展，天然氣組分的應用，能夠為人們對于天然氣分類的探討提供便利，以了解天然氣的化學組成，根據得出的數據資料與物性參數對天然氣的開發、運移以及集輸等進行操作。在線分析儀是對過程進行自動檢測，操作人員可以連續性地收集工藝過程中的信息資料，具有良好的可靠性與性，屬于一個非常重要的操作。在實際操作過程中，在線分析儀的種類較多，能夠在不同場合中適用。而色譜儀具有良好的可靠性、進度、靈敏性以及可選擇性等特點，成為我國天然氣組分分析中應用較為廣泛的一種儀器。筆者結合氣相色譜儀在天然氣組分分析中的應用進行闡述，以求能夠推動我國天然氣組分分析的創新與發展。
【分析原理】
滕州中科譜分析儀器有限公司生產的GC2020氣相色譜儀通過六通閥與十通閥對進樣進行控制和分析，且存在獨立性好的分離系統，分為三路：A、B、C，A、B兩組主要是對He、O2、CH4、H2、N2、CO2、空氣、甲烷以及乙烷等進行分離；C路主要是對烴類組分進行分離。在分析操作前，六通閥與十通閥均處在取樣狀態，一旦進入取樣階段，十通閥就會保持進樣，而六通閥仍保持原有狀態—取樣，樣品進入B后會逐漸分離出He、O2、CH4、H2、N2等氣體，并開始進行TCD檢測，等甲烷分離出后，工作人員立即將六通閥切換至進樣狀態。等樣品進入Porapak QS柱后，將空氣甲烷、CO2、C2等組分完成后進行TCD檢測，等CO2出峰后，工作人員啟動升溫程序。另一面樣品就會進入以毛細管柱中，利用升溫將其中C1—C16的烴類組分分離后，進行FID檢測。等樣品分離完成后，工作人員將六通閥與十通閥均切換至取樣狀態，等氣相色譜儀穩定后，再進行下一樣品的組分分析。
【儀器材料】
產品名稱          型號     規格及說明
氣相色譜儀      GC2020  由十通閥、熱導檢測器、六通閥以及氫焰檢測器共同組成
色譜工作站       N2000    雙通道（電腦、打印機自配）
色譜柱           毛細管柱1支  填充柱1支
高純氫氣發生器   HK-300  氫氣流量300ml/min
高純空氣發生器   AK-2 空氣流量2000ml/min
高純氮氣鋼瓶    40L  氮氣流量300ml/min
標準氣           天然氣分析
【操作條件】
爐溫嚴格按照規定要求進行控制：氣相色譜儀啟動初溫40℃，保持7min，后以每分鐘10℃的溫度上升，到110℃時，保持2min，再以每分鐘20℃的頻率上升，并在180℃時保持5min。載氣：A氬氣，柱流量控制在1mL，且分流比是1∶50；B氬氣，柱流量控制在2mL，且分流比是1∶100；C氬氣，流量控制在25mL/min。氫火焰離子檢測器FID溫度控制在220℃，空氣流量為450mL/min，燃氣流量為45mL/min，尾吹氣流量控制為30mL/min。熱導檢測器TCD的溫度控制在120℃，電流為60mA。
氫火焰離子檢測器FID對天然氣樣品進行組分分析時的氣相色譜圖如圖2所示：

熱導檢測器TCD對天然氣樣品進行組分分析時的氣相色譜圖如圖3所示：

【分析方法】
根據天然氣的組分與含量，通過閥切換的方法對載氣存在的樣品進行分析，并通過色譜柱進行分離，以保證組分進入其相對應的檢測器中。通過導熱系數、離子電流以及電信號的不同，利用色譜工作站進行分析處理，以得出科學的分析結果，系統能夠連續、自動對組分進行分析，并得出分析結果。工作人員可以以此為依據對天然氣熱值進行科學、合理的評價。
 

山東滕州中科譜分析儀器有限公司一直致力于天然氣分析方法的研發及檢測方案應用，其開發的氣相色譜儀、液相色譜儀廣泛應用石油化工、能源燃氣等眾多領域，如有這方面的需求與合作，我們將竭誠為您服務。