《天然氣的組成分析氣相色譜法》標準的研究與應用

單長軍 李桂春

摘要：《天然氣的組成分析 氣相色譜法》為常規和非常規天然氣提供了統一利用氣相色譜儀分析天然氣組成的方法，在測定天然氣組分和發熱量的方法上形成了完善的配套標準。該標準的應用有助于調整生產工藝，提高天然氣產品質量和產量，增大企業的競爭力和經濟效益。

關鍵詞：天然氣;氣相色譜法;測定;實施

1 氣相色譜法的原理

氣相色譜法是化學中的一種分離方法，各類氣體所組成的混合物通過色譜柱后，通過在色譜柱當中進行分離，由檢測器將色譜柱按照一定的順序，將濃度信號轉變成電信號，在記錄儀中會顯示出色譜圖。氣相色譜常見的定量方法有歸一法、校正歸一法和外標法。

2 標準實施情況、過程及采取的主要措施

2.1 標準實施

2.1.1 試劑與材料

⑴ “2.1.1 氦氣或氫氣，純度不低于99.99%”、“2.1.2 氮氣或氬氣，純度不低于99.99%”。目前，實驗室氣相色譜儀所使用的氫氣、氮氣、氬氣通過外購純度為99.999%以上的高壓鋼瓶進行供給。

⑵“2.2 分析需要的標準氣可采用國家二級標準物質，或按GB/T 5274制備。對于樣品中的被測組分，標準氣中相應組分的濃度，應不低于樣品中組分濃度的一半，也不大于該組分濃度的兩倍”。凈化廠所使用的標準氣均為外購國家二級標準物質，其組分是根據原料天然氣和凈化天然氣進行定制，使標準氣與樣品氣組分濃度接近，減少因為氣體組成造成的系統誤差。

2.1.2 儀器與設備

2009年根據實驗室建設需要，普光分公司凈化廠共配備了4臺美國珀金埃爾默（PE）生產的Clarus 500GC氣相色譜儀用于分析原料天然氣和凈化天然氣組成。該氣相色譜儀配備了熱導檢測器和氫火焰檢測器，檢測器系統和帶程序升溫的柱系統可對天然氣無機組分和有機組分進行有效檢測，能夠滿足GB/T 13610技術內容中對檢測器、記錄儀、衰減器、進樣系統、色譜柱等儀器設備的要求。

2.1.3 實施過程

⑴取樣過程密閉取樣

針對高含硫原料氣以及微含硫凈化氣，取樣過程采取密閉取樣，避免硫化氫泄漏。

⑷ 標準實施氣體種類

使用GB/T 13610進行組分分析的氣樣包括2個原料天然氣取樣點，12個濕凈化氣取樣點，6個聯合裝置產品天然氣取樣點，1個外輸產品氣取樣點，12個閃蒸氣取樣點。2020年原料天然氣分析107批次，聯合裝置產品氣1122批次，濕凈化氣1861次，閃蒸氣67批次，外輸產品天然氣363批次。同時，利用GB/T 13610分析的天然氣組成按照GB/T 11062要求，通過計算的方法得到外輸產品天然氣高位發熱量、相對密度。

2.2.4 測定結果

3 標準實施后所解決的關鍵技術問題和管理問題

標準《天然氣的組成分析 氣相色譜法》（GB/T 13610-2014）的推廣實施，使天然氣組成分析以氣相色譜法進行分析、天然氣物性參數以計算的方式獲取有了標準依據。

3.1 作為強制標準《天然氣》（GB 17820-2012）的補充

按強制性國家標準《天然氣》（GB 17820-2012）的規定，以氣相色譜法分析天然氣組成應按GB/T 13610的規定執行，直接分析出天然氣中二氧化碳含量，并且以GB/T 13610分析結果數據可以計算出天然氣發熱量。在國內外天然氣計量貿易中，《天然氣》（GB 17820-2012）作為我國惟一的天然氣指標標準，具有國家法律效力，因此GB/T13610的實施顯得尤為重要。

參考文獻：

[1]吳基榮，毛紅艷.高含硫天然氣凈化新工藝在普光氣田的應用[J].天然工業.2011，31（5）： 99-102.