色譜儀在天然氣組分分析中的應(yīng)用

高月

摘要：科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了我國天然氣組分分析裝置的進(jìn)步，氣相色譜儀應(yīng)用到我國的天然氣組分分析中，不但有效提高了工作人員的工作效率，而且大大提高了天然氣組分分析的精確性。文章對(duì)色譜儀進(jìn)行了概述，詳細(xì)闡述了氣相色譜儀在天然氣組分分析的實(shí)驗(yàn)，介紹了氣相色譜儀的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：色譜儀;天然氣組分;數(shù)據(jù)資料;準(zhǔn)確性

隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，天然氣組分的應(yīng)用，能夠?yàn)槿藗儗?duì)于天然氣分類的探討提供便利，以了解天然氣的化學(xué)組成，根據(jù)得出的數(shù)據(jù)資料與物性參數(shù)對(duì)天然氣的開發(fā)、運(yùn)移以及集輸?shù)冗M(jìn)行操作。在線分析儀是對(duì)過程進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，操作人員可以連續(xù)性地收集工藝過程中的信息資料，具有良好的可靠性與精確性，屬于一個(gè)非常重要的操作。在實(shí)際操作過程中，在線分析儀的種類較多，能夠在不同場(chǎng)合中適用。而色譜儀具有良好的可靠性、進(jìn)度、靈敏性以及可選擇性等特點(diǎn)，成為我國天然氣組分分析中應(yīng)用較為廣泛的一種儀器。筆者結(jié)合氣相色譜儀在天然氣組分分析中的應(yīng)用進(jìn)行闡述，以求能夠推動(dòng)我國天然氣組分分析的創(chuàng)新與發(fā)展。

1色譜儀概述

色譜現(xiàn)象首先是在1906年的俄國發(fā)現(xiàn)的，直到1952年第一個(gè)氣相色譜檢測(cè)器才發(fā)明出來，1954年熱導(dǎo)計(jì)的誕生標(biāo)志著我國進(jìn)入現(xiàn)代氣相色譜檢測(cè)器時(shí)代，到了1960年，氣相色譜儀被批量生產(chǎn)，截止到目前，已經(jīng)有五十多年的歷史了。而我國在實(shí)際的操作過程中，使用較為普遍的有以下幾種：氫火焰離子檢測(cè)器（FID）、光焰光度檢測(cè)器（FPD）、熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）、電子捕獲檢測(cè)器（ECD）等。

氣相色譜儀是在色譜法原理與檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，主要針對(duì)氣體組分濃度、混合物分離。一般情況下，氣相色譜分析儀中的基本設(shè)備包括：進(jìn)樣閥、檢測(cè)器、信號(hào)處理器、載液、色譜柱、溫度控制箱以及控制器等。

2 氣相色譜儀在天然氣組分分析的實(shí)驗(yàn)

2.1 系統(tǒng)

筆者利用的型號(hào)為GC-17A的氣相色譜分析儀，屬于一種全毛細(xì)管分離柱類型的氣相色譜儀，其中有靈敏性較高的TCD檢測(cè)器與FID檢測(cè)器，不僅具有較高靈敏性，而且性能較為穩(wěn)定，但是在實(shí)際操作過程中，由于柱箱體積較小，無法進(jìn)行控制閥的安裝，因此天然氣可以一次進(jìn)樣，實(shí)現(xiàn)全組分分析。但是筆者在使用的過程中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在柱箱外安裝了十通閥與六通閥，并將其與色譜柱相連接，進(jìn)樣完成，在對(duì)控制閥進(jìn)行設(shè)定，從而全分析天然氣組分。

從圖1中我們可以看出，氣相色譜儀是由十通閥、熱導(dǎo)檢測(cè)器、六通閥以及氫焰檢測(cè)器共同組成，且色譜柱有三根，其中一根屬于石英毛細(xì)管柱，剩余兩個(gè)均為填充柱。

2.2 原理

氣相色譜儀通過六通閥與十通閥對(duì)進(jìn)樣進(jìn)行控制和分析，2.4 試驗(yàn)方法

根據(jù)天然氣的組分與含量，通過閥切換的方法對(duì)載氣存在的樣品進(jìn)行分析，并通過色譜柱進(jìn)行分離，以保證組分進(jìn)入其相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)器中。通過導(dǎo)熱系數(shù)、離子電流以及電信號(hào)的不同，利用色譜工作站進(jìn)行分析處理，以得出科學(xué)的分析結(jié)果，系統(tǒng)能夠連續(xù)、自動(dòng)對(duì)組分進(jìn)行分析，并得出分析結(jié)果。工作人員可以以此為依據(jù)對(duì)天然氣熱值進(jìn)行科學(xué)、合理的評(píng)價(jià)。

2.5 天然氣組成校準(zhǔn)氣體配置

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，與國際的聯(lián)系日益緊密，因此國際天然氣對(duì)天然氣的組分量值進(jìn)行了模擬，我國西氣東輸中的模擬配置值如表1所示：

3 氣相色譜儀的注意事項(xiàng)

氣相色譜儀在分子量較小的氣體中較為適用，且氣體在柱溫的環(huán)境中，不能出現(xiàn)揮發(fā)或者是分解的現(xiàn)象，一般情況，分子量較大的氣體都能夠生成或者是揮發(fā)出化合物。在天然氣組分分析的過程中，氣相色譜儀的安裝位置應(yīng)盡量縮短與天然氣之間的距離，從而降低滯后對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成的影響。氫火焰離子檢測(cè)器FID只能針對(duì)電離后的碳?xì)浠衔镞M(jìn)行檢測(cè)，因此工作人員可以選用氫火焰離子檢測(cè)器FID和甲烷轉(zhuǎn)換器來對(duì)有機(jī)化合物繼續(xù)進(jìn)行檢測(cè)。在進(jìn)行硫化物的檢測(cè)過程中，工作人員要注意提高裝置對(duì)于硫的靈敏度與線性范圍。而工作人員在氣相色譜儀的使用過程中，要定期按照規(guī)定的要求對(duì)裝置進(jìn)行保養(yǎng)與維護(hù)，以保證氣相色譜儀的使用壽命。

4 結(jié)語

綜上所述，氣相色譜儀在天然氣組分分析中的應(yīng)用，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，資金成本低，為裝置的安裝、維護(hù)、調(diào)試以及使用等提供了便利，而且氣相色譜儀具有良好的靈活性，既能夠同時(shí)進(jìn)行，又能夠獨(dú)立使用，有效保證了天然氣組分分析結(jié)果的準(zhǔn)確性與科學(xué)性，且系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)，具有良好的使用壽命。因此工作人員在天然氣組分分析的過程中，只要嚴(yán)格按照規(guī)定的要求進(jìn)行操作，并保證在使用后對(duì)其進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)，就能保證氣相色譜儀的使用壽命，降低故障率，減少資金成本的投入，擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益。

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