用气相色谱仪快速分析管道天然气成分.pdf

青青，等用气相色谱仪快速分析管道天然气成分 8 5 用气相色谱仪快速分析管道天然气成分 青青陈福权张玮健闰文灿 中石化天然气分公司计量研究中心，济南2 5 0 1 0 1 对天然气成分进行准确分析可有效提高计量的 准确性。目前天然气的计量主要有两种方法体积 计量和能量计量_ l j 。天然气各组分含量是天然气 计量的基础参数，气相色谱法是测量天然气组成最 常用的方法。气相色谱法具有选择性高、分离效率 高、灵敏度高、分析速度快、应用范围广等特点心_ ，3 I 。 在大型天然气贸易计量中，在线气相色谱仪已成为 必不可少的计量设备，通过在线色谱仪实时取样分 析，得到天然气组成及其密度、发热量等物性参数， 并将结果及时输入到流量计算机中，实现对天然气 流量和能量进行及时修正，确保天然气流量计量准 确可靠。4J 。 笔者从输气管道压力表处取得天然气样品，利 用A g i l e n t3 0 0 0 A 气相色谱仪分析其中的组分。在 进行气体分析之前，利用“校准”与“重新处理”相结 合的办法，对仪器配套软件的程序方法进行了校准， 与传统的“校准一再分析”法相比，缩短了分析时 间，节约了经费，提高了工作效率。方法的分析结果 准确度高。 1 实验部分 1 ．1 主要仪器与试剂色谱条件 气体分析仪器采用A g i l e n t 3 0 0 0 A 型气相色谱 仪 美国A g i l e n t 公司 ，其内部结构示意图如图1 所 示。 诵{ 煎A 幽1A g i l e n t3 0 0 0 A 气相色谱仪内郡结构不意 标准气体编号4 8 9 6 2 0 ，包装于8L 的铝合金气 瓶中，填充压力9M P a ，中国计量科学研究院；编号 2 3 4 9 6 0 ，充装于8L 的铝合金气瓶中，填充压力4 ．4 M P a ，中国石油西南油田分公司天然气研究院。 标准气各组分含量如表1 所示。 表1标准气各组分的含量 ％ 2 3 4 9 6 0 标准气体4 8 9 6 2 0 标准气体 组分 含量相对不确定度1 含量相对不确定度1 氮气 0 ．5 3 72 ．51 ．1 43 二氧化碳 1 ．5 92 ．5O ．7 1 43 乙烷 2 ．8 42 ．53 ．7 03 丙烷 0 ．5 0 22 ．50 ．6 2 63 异丁烷 0 ．1 2 52 ．50 ．1 1 43 正丁烷 0 ．1 1 32 ．50 ．1 2 53 异戊烷 0 ．1 0 25 ．00 ．0 4 783 正戊烷 0 ．0 5 95 ．O0 ，0 2 8 63 碳六加 0 ．0 4 95 ．O3 甲烷余量 5 ．O 余量 3 注1 包含因子k 2 。 通道A 固定体积进样器，色谱柱为O V 一1 8m 0 ．1 5 m m ，2 ．0w m ，与热导检测器T C D l 相连；通 道B 固定体积进样器，色谱柱为P L O TU 8i n 0 ．3 2m m ，与热导检测器T C D 2 相连；载气氦气 纯度9 9 ．9 9 9 ％ ；真空泵辅助进样；样品气流速6 0 ～8 0m L ／m i n 。 1 ．2 取样方式 采用充气排空法∞1 取样，具体步骤如下 1 将高压取样器进气端与不锈钢导管相连， 另一端与延伸管相连，打开进口旋塞阀； 2 打开输气管线上取样口的针型阀，吹扫接 口3S ，除去连接处铁锈等杂质； 3 迅速将取样导管与取样口相连，垂直握住 取样瓶，随即开通后端旋塞，天然气从顶阀流人，底 阀流出，用天然气吹扫取样器，置换内部空气； 4 关闭后旋塞阀，让瓶内充满气，使瓶内压力 接近管输天然气的压力； 5 打开后旋塞阀，将样品气通过延伸管放空 至大气； 6 重复 4 、 5 步骤3 次，观察延伸管尾是否 有液体痕迹； 7 最后一次吹扫，达到容器压力后，先关闭出 口旋塞，再迅速关闭入口旋塞，最后关闭取样口针型 阀。检查容器气密性，取样完成。 收稿1 3 期2 0 1 0 ．0 4 ．2 7 万方数据 8 6 化学分析计量 2 0 1 0 年，第1 9 卷，第4 期 1 ．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 ．1 0 ～0 ．5 0M P a 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I P 地址，调用化学工作站软件A g i l e n tC e r i t y ，下载分析方法，仪器运行转3 0m i n 稳定。 3 将编号为4 8 9 6 2 0 的标准气气瓶与仪器连 接，调节瓶出口压力为0 ．2M P a 左右，控制气体流速 在8 0m L ／m i n 左右，对仪器进行校准后，即可进行气 体组分分析。 1 ．4 校准方法 天然气主要成分是甲烷，此外还有少量的 C 2 H 6 、C 3 H 8 、C 4 H 1 0 、C 5 H 1 2 、N 2 、C 0 2 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C ，H 。、C 。H 小C ，H 。以及 C 。 由检测器T C D l 检测出，非极性组分N 、C H 。、 C O 、C H 。由检测器T C D 2 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4 。，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。 1 ．5 分析结果计算 用外标法按式 1 计算样品气中各组分的体积 分数 X 。 ，A 。 1 式中x 。样气中组分i 的体积分数； A ，组分i 的峰面积； ，组分，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。 每个组分的原始含量置乘以1 0 0 ，再除以所有 组分原始含量的总和，即为每个组分归一的摩尔分 数。所有组分原始含量的总和与1 0 0 ％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∞o 。 一 2 结果与讨论 2 ．1 样品色谱图 检测结果显示，丙烷、丁烷、戊烷以及碳六加组 分在T C D l 上检测出，而氮气、甲烷、二氧化碳、乙烷 峰在T C D 2 上检测出，各组分出峰时间如图2 、图3 所示。 0 ．20 ．40 ．60 ．8101 ．2 t ／m i n 1 ～丙烷；2 一异丁烷；3 一正丁烷；4 一异戊烷 5 一正戊烷；6 一碳六加 图2O V 一1 柱色谱图 2 00 ．20 ．40 60 ．苎l0l2 r ／m i n 1 一氮气；2 一甲烷；3 一二氧化碳；4 一乙烷 图3 P L O TU 柱色谱图 2 ．2 精密度试验 用重复性和再现性表征仪器的精密度“ J 。本 实验的重复性是指1 人连续3 次测定结果差值的最 大值，再珊I 生是3 人对同一样品测定结果的差值。 重复性和再现性试验结果分别见表2 、表3 。 表2重复性试验结果 标准规定的重复性最 组分 测定值／％ 重复性／％大值／％ N ， 0 ．5 3 4 10 ．5 3 170 ．5 2 7 00 ．0 4一O ．0 0 7 1 C H 4 9 3 ．1 0 989 3 ．1 2 319 3 ．0 9 2 9O ．2 00 ．0 3 0 2 C 0 ．1 ．3 0 9 2 1 ．3 3 2 6 1 ．3 9 3 70 ．0 70 ．0 8 4 5 C 2 H 63 ．8 9 143 ．8 9 103 ．8 8 730 ．0 70 ．0 0 4 1 i - C 4 H l o 0 ．1 4 4 70 ．1 3 9 60 ．1 3 7 50 ．0 40 ．0 0 7 2 n C 5 H 1 2 0 ．0 2 6 50 ．0 2 6 0 0 ．0 2 5 90 ．0 10 ．0 0 7 l 表3再现性试验结果 第1 人实 第2 人实第3 人实标准规定的实验再现 组分 验值／％ 验值／％ 验值／％再现性／％性／％ N ， 0 ．5 2 680 ．5 3 3 0O ．5 3 l30 ．0 7一O ．0 0 6 2 C H d9 3 ．1 5 2 4 9 3 ．1 1 0 2 9 3 ．1 4 5 70 ．3 00 ．0 4 2 2 C 0 ， 1 ．3 1 951 ．3 3 481 ．3 0 7 6O ．1 00 ．0 2 7 2 C 2 H 6 3 ．8 9 3 13 ．8 9 0 73 ．8 9 8 60 ．1 00 ．0 0 7 9 i - C 4 H 1 0 0 ．1 3 88 0 ．1 4 13O ．1 3 98 O ．0 7 0 ．0 0 2 5 n C 5 H 1 2 0 ．0 2 5 90 ．0 2 6 00 ．0 2 6 60 ．0 2一O ．0 0 0 7 2 ．3 准确度试验 为检验仪器分析结果的准确性，取编号为 2 3 4 9 6 0 的天然气标准气作为样品气进行分析，分析 结果见表4 。本方法的测定结果准确可靠。 万方数据 青青，等用气相色谱仪快速分析管道天然气成分 8 7 表4天然气分析结果 ％ 组分标准值测定值相对误差 N 2 0 ．5 3 7 00 ．5 3 360 ．6 3 3 1 C H 4 9 4 ．0 8 3 09 4 ．0 8 8 90 ．0 0 63 C 0 2 1 ．5 9 0 0 1 ．5 8 9 0 0 ．0 6 2 9 C 2 H 6 2 ．8 4 0 02 ．8 3 9 00 ．0 3 52 C 3 H 8 0 ．5 0 2 00 ．5 0 19一O ．0 1 9 9 i - C 4 H t o 0 ．1 2 5 00 ．1 2 4 70 ．2 4 0 0 n - C 4 H l o 0 ．1 1 3 0O ．1 1 3 00 ．0 0 0 0 i - C 5 H 】2 O ．1 0 2 00 ．1 0 19一0 ．0 9 8 0 n C 5 H 1 2 0 ．0 5 9 00 ．0 5 8 90 ．1 6 95 C 6 H 1 4 0 ．0 4 9 00 ．0 4 9 00 ．0 0 0 0 3 结语 采用A g i l e n t3 0 0 0 A 气相色谱仪对山东管道天 然气进行取样分析。结果表明，该方法具有选择性、 分离效率、灵敏度高，分析速度快，实验重复性和再 现性较好，操作方便的特点，分析结果准确可靠，为 提高山东管网天然气计量的准确性起到了重要的作 用。 参考文献 [ 1 ]商登喜．气象色谱仪原理及应用[ M ] ．北京高等教育出版社， 1 9 8 9 ． [ 2 ]王颖石．气相色谱法在分析中的应用[ J ] ．黑龙江科技信息， 2 0 0 7 ， 3 3 2 ． [ 3 ] 马良涛，王香．气相色谱法分析天然气成分[ J ] ．光谱实验室， 2 0 0 0 ，1 7 5 6 0 5 6 0 9 ． [ 4 ] 袁宗胜，衣学飞，丁玉杰，等．气相色谱法在油田气组分分析中 的应用[ J ] ．石油化工，2 0 0 8 ，3 7 7 8 0 7 8 1 ．’ [ 5 ] G B ／T1 3 6 0 9 1 9 9 9 天然气取样导则[ s ] ． [ 6 ] G B ／T1 1 0 6 2 1 9 9 8 天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指 数的计算方法[ s ] ． [ 7 ] G B ／T1 3 6 1 0 2 0 0 3 天然气的组成分析气相色谱法[ s ] ． ◆◆◆●◆◆◆●◆◆●◆◆◆●◆◆◆◆◆◆●●◆●1 ●●◆◆●●●●◆◆● 一种快速准确测定石膏品位的方法 公开号 C N l 0 1 7 0 6 4 7 2 A 公开日2 0 1 0 ．0 5 ．1 2 申请人泰山石膏股份有限公司 摘要本发明公开了一种快速准确测定石膏品位的方法，主 要原理是利用电化学方法借助相关仪器一～库伦定硫仪测 定石膏中的硫含量，然后根据所测得的硫或三氧化硫的含量 计算所测石膏原料的品位。该方法与重量法和原子吸收分 光光度法两种测硫方法进行对比，具有操作简单快速，所测 定的石膏品位偏差小，结果更准确。 一种活性基溴代烷基酰氯含量定量化学分析方法 公开号 C N l 0 1 7 0 6 4 4 1A公开日2 0 1 0 ．0 5 ．1 2 申请人天津德凯化工股份有限公司 摘要本发明涉及一种活性基溴代烷基酰氯含量定量化学 分析的方法，该方法包括如下步骤，用基准物与样品活性基 溴代烷基酰氯反应，其中基准物的摩尔数大于样品活性基溴 代烷基酰氯的理论摩尔数，再用亚硝酸钠标准溶液滴定，使 得剩余的基准物反应完全，根据基准物的摩尔数、样品活性 基溴代烷基酰氯的质量和亚硝酸钠的摩尔数计算样品活性 基溴代烷基酰氯中活性基溴代烷基酰氯的质量含量。 扶正化瘀丹参、桃仁及绞股蓝中间体 指纹图谱质量检测方法 公开号 C N l 0 1 7 0 8 2 3 3 A 公开日2 0 1 0 ．0 5 ．1 9 申请人上海现代中医药技术发展有限公司 摘要本发明涉及一种扶正化瘀丹参、桃仁及绞股蓝中间体 指纹图谱质量检测方法，包括 1 丹参、桃仁及绞股蓝水提 中间体供试品制备； 2 梯度洗脱流动相； 3 标准指纹图谱 的建立，选取1 0 批不同批次的扶正化瘀药物组合物丹参、桃 仁及绞股蓝水提中间体进行高效液相色谱指纹图谱分析，对 H P L C 指纹图谱中所有峰进行比较，确定了6 个共有峰，并按 出峰时间先后次序进行编号 图1 ； 4 指纹图谱的质量控 制将样品的H P L C 指纹图谱与标准指纹图谱进行比较，以6 个共有峰计算得到的相似度应不得小于0 ．8 。本发明的检 测方法能全面控制扶正化瘀丹参、桃仁及绞股蓝水提中间体 的质量，以确保产品的质量稳定。 一种血红素含量的测定方法 公开号 C N l 0 1 7 1 3 7 2 8 A 公开日2 0 1 0 ．0 5 ．2 6 申请人安徽宝迪肉类食品有限公司 摘要本发明涉及一种血红素含量的测定方法。本发明提 供了一种在用分光光度法测定血红素时解决氧化干扰的方 法，其主要内容包括 1 血红素标准供试溶液的制备； 2 血红素标准曲线的制作； 3 含斑红素的样品溶液的制备； 4 样品液血红素含量的测定。本发明通过在溶液中添加 异抗坏血酸钠减少了瓶红素测定过程中的干扰因素，增加了 分光光度法测定血红素含量的准确性，为血红素含量的测定 提供了一种更准确可靠的方法。 测定食品中三聚氰胺的二极管阵列检测器 高压液相色谱法 公开号C N l 0 1 7 1 3 7 6 7 A公开日2 0 1 0 ．0 5 ．2 6 申请人郝文 摘要一种测定食品中三聚氰胺的二极管阵列检测器高压 液相色谱法，其特征在于取样后用0 ．2 ％一0 ．3 ％三氯乙酸 提取三聚氰胺，用沉淀剂沉淀提取液中的蛋白质，离心分离 提取液中的上清液，净化过滤，设定二极管阵列检测器液相 色谱仪器方法，对三聚氰胺及其水解产物辨认，制备标准曲 线得出分析方法的回归方程，用液相色谱仪测定三聚氰胺， 计算三聚氰胺含量。本发明使用的0 ．2 ％～0 ．3 ％三氯乙酸 提取液提取效果好，测定干扰小；用乙酸锌和亚铁氰化钾沉 淀蛋白，沉淀效率高，污染少；三聚氰胺及其水解产物均可检 测到，结果更准确，所用仪器试剂便宜易于推广，适合大量样 品的测定。 万方数据