天然氣質(zhì)量管理及檢測

目錄天然氣概述壓縮天然氣質(zhì)量管理壓縮天然氣質(zhì)量檢驗當前第1頁\共有41頁\編于星期二\5點天然氣概述

油田或氣田生產(chǎn)出來的天然氣經(jīng)過凈化之后加壓送至各個氣門站，在各個氣門站經(jīng)過調(diào)壓、計量送至燃氣管網(wǎng)。從各個氣門站或管網(wǎng)送來的天然氣經(jīng)進一步凈化加壓處理并以氣態(tài)形式儲存的天然氣。液化天然氣是天然氣經(jīng)壓縮、冷卻至其沸點（-161.5攝氏度）溫度后變成的無色易揮發(fā)液體，通常液化天然氣儲存在-161.5攝氏度、0.1MPa左右的低溫儲存罐內(nèi)。天然氣

管道天然氣

壓縮天然氣

液化天然氣當前第2頁\共有41頁\編于星期二\5點經(jīng)濟實惠綠色環(huán)保安全可靠改善生活優(yōu)點天然氣的優(yōu)點

當前第3頁\共有41頁\編于星期二\5點天然氣特性

天然氣（NG）一般特性1壓縮天然氣（CNG）一般特性2液化天然氣（LNG）一般特性3當前第4頁\共有41頁\編于星期二\5點

天然氣（NG）一般特性1天然氣是一種易燃易爆的氣體，相對密度約為0.6，比空氣輕，看不到摸不著，這樣的狀況下天然氣容易在密閉區(qū)域形成聚集。天然氣的爆炸極限是5％~15％，當天然氣在空氣中混合達到這一濃度范圍時，遇到明火將會發(fā)生燃燒、爆炸。

實際上，天然氣作為汽車燃料，其安全性要高于汽油等其它燃料。首先，天然氣的密度比空氣小，在發(fā)生泄漏時，天然氣可迅速擴散到大氣中，達不到燃燒的濃度。其次，天然氣的著火點比汽油高出40℃以上，安全性要高于汽油汽車。其次，天然氣的主要成分是甲烷，具有熱值高、燃燒完全等特點。當前第5頁\共有41頁\編于星期二\5點壓縮天然氣（CNG）一般特性21）CNG的加工壓力為25MPa，工作壓力20MPa。儲藏和輸送CNG的高壓容器及管道在超壓狀態(tài)下會產(chǎn)生物理爆炸；壓力容器經(jīng)反復充裝，會影響容器的疲勞強度；天然氣的少量酸性氣體會對壓力容器內(nèi)部產(chǎn)生腐蝕；安全附件的失效可能導致CNG的泄露。2）CNG產(chǎn)品要嚴格控制硫化物含量及水露點，防止對設備和車輛造成腐蝕，確保設備、車輛正常使用。3）CNG儲氣瓶重量重、占用體積大，與液體燃料相比，天然氣體積能量密度低，20MPa壓力下的CNG燃料僅相當于汽油能量密度的30％。當前第6頁\共有41頁\編于星期二\5點液化天然氣（LNG）一般特性31）LNG為液態(tài)，膨脹比大（常溫常壓下為1：625），易于運輸儲存，在運輸、儲存、調(diào)峰方面具有獨特優(yōu)越性，可以不受天然氣管網(wǎng)限制；2）LNG能量密度大，是CNG的3倍，一次充氣，可以行使500甚至1000公里以上，適合長途運輸；3）LNG生產(chǎn)中經(jīng)過預處理，且液化過程中進一步得到凈化，更清潔、純度更高，幾乎不含二氧化碳、硫化物和水雜；4）LNG生產(chǎn)成本相對較高，低溫存儲，容器絕熱性要求高。當前第7頁\共有41頁\編于星期二\5點天然氣主要用途化工工業(yè)工藝生產(chǎn)城市燃氣事業(yè)工業(yè)燃料天然氣汽車增效天然氣當前第8頁\共有41頁\編于星期二\5點天然氣發(fā)電廠燃氣烤漆房大型天然氣化工企業(yè)-中石化四川維尼綸廠增效天然氣切割效果當前第9頁\共有41頁\編于星期二\5點壓縮天然氣質(zhì)量管理作為銷售企業(yè)，產(chǎn)品的質(zhì)量管理是企業(yè)管理中一項重要的技術工作，同時是企業(yè)經(jīng)營管理考核的一項主要指標。壓縮天然氣（CNG）的質(zhì)量管理主要是指產(chǎn)品的“含水”、“含硫”指標的管理。當前第10頁\共有41頁\編于星期二\5點天然氣的相關標準一、GB18047-2000《車用壓縮天然氣》二、GB17820-2012《天然氣》三、SN/T2491-2010《進出口液化天然氣質(zhì)量評價標準》四、中國石化油品銷售企業(yè)天然氣質(zhì)量管理辦法（試行）當前第11頁\共有41頁\編于星期二\5點一、GB18047-2000《車用壓縮天然氣》

該標準規(guī)定了車用壓縮天然氣的技術要求和試驗方法，適用于壓力不大于25MPa，作為車用燃料的壓縮天然氣。

——質(zhì)量要求1.壓縮天然氣的技術指標應符合標準的規(guī)定；在操作壓力和溫度下，壓縮天然氣中不應存在液態(tài)烴；壓縮天然氣中固體顆粒直徑應小于5μm?！踩?/p>

2.壓縮天然氣應有可察覺的臭味。無臭味或臭味不足的天然氣應加臭。加臭劑的最小量應符合當天然氣泄漏到空氣中，達到爆炸下限的20％濃度時，應能察覺；車用壓縮天然氣在使用時，應考慮其抗爆性能。

當前第12頁\共有41頁\編于星期二\5點項目技術指標高位發(fā)熱量，MJ/m3＞31.4總硫（以硫計），mg/m3≤200硫化氫，mg/m3≤15二氧化碳yco2，％≤3.0氧氣yo2，％≤0.5水露點，℃在汽車駕駛的特定地理區(qū)域內(nèi)，在最高操作壓力下，水露點不應高于-13℃；當最低氣溫低于-8℃，水露點應比最低氣溫低5℃注：本標準中氣體體積的標準參比條件是101.325kPa，20℃

車用壓縮天然氣的技術指標當前第13頁\共有41頁\編于星期二\5點二、GB17820-2012《天然氣》

該標準于2012年5月發(fā)布，2012年9月開始實施。該標準規(guī)定了天然氣的技術要求、試驗方法和檢驗規(guī)則，適用于經(jīng)過處理的通過管道輸送的民用商品天然氣。主要應用于天然氣原料采購環(huán)節(jié)。項目一類二類三類高位發(fā)熱量，MJ/m3≥36.0≥31.4≥31.4總硫（以硫計），mg/m3≤60≤200≤350硫化氫，mg/m3≤6≤20≤350二氧化碳yco2，％≤2.0≤3.0---水露點，℃在交接點壓力下，水露點應比輸送條件下最低環(huán)境溫度低5℃當前第14頁\共有41頁\編于星期二\5點三、SN/T2491-2010《進出口液化天然氣質(zhì)量評價標準》該標準規(guī)定了進出口液化天然氣的技術要求、檢驗規(guī)則和質(zhì)量評價方法，適用于進出口液化天然氣的質(zhì)量評價。主要應用于液化天然氣采購環(huán)節(jié)。當前第15頁\共有41頁\編于星期二\5點四、中國石化油品銷售企業(yè)天然氣質(zhì)量管理辦法（試行）1、管理原則：堅守誠信經(jīng)營的理念，踐行“質(zhì)優(yōu)量足，客戶滿意”的質(zhì)量目標，實行明確的崗位責任制，規(guī)范天然氣質(zhì)量的管理，為社會提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務。2、管理內(nèi)容：本辦法所稱天然氣指原料天然氣（進站天然氣）、壓縮天然氣（CNG）和液化天然氣（LNG）。

3、涉及的國家、行業(yè)現(xiàn)行相關標準：GB17820《天然氣》、GB18047《車用壓縮天然氣》、SN/T2491《進出口液化天然氣質(zhì)量評價標準》、GB/T19204《液化天然氣的一般特性》、GB/T20368《液化天然氣（LNG）生產(chǎn)、儲存和裝運》、GB/T13609《天然氣取樣導則》、GB/T20603《冷凍輕烴流體液化天然氣的取樣連續(xù)法》等。當前第16頁\共有41頁\編于星期二\5點壓縮天然氣（CNG）質(zhì)量檢測

1.高位發(fā)熱量（氣相色譜測定組成后計算）

2.總硫(紫外熒光法)

3.硫化氫（碘量法）

4.水露點（冷卻鏡面凝析濕度計法）當前第17頁\共有41頁\編于星期二\5點高位發(fā)熱量

--天然氣組成檢測標準GB/T13610-2003使用儀器：氣相色譜儀檢測器：雙TCD檢測器閥柱：四閥五柱（傳統(tǒng)叫法）實際為四閥七柱TCD-1：c1-c6，CO，CO2，O2，N2TCD-2：氫氣、氦氣當前第18頁\共有41頁\編于星期二\5點檢測方法：

一根色譜柱無法將天然氣組成完全有效地分離開，所以采用了多維色譜法。

多維就是利用閥將組份按組分成不同部分，各部分再利用不同色譜柱進行一一分離，后匯總在一起再校正出結(jié)果。

當前第19頁\共有41頁\編于星期二\5點本方法中：氫氣與氦氣單獨一路，使用氮氣作載氣，其余組分不統(tǒng)計；另一路使用氫氣作載氣，分別將氧氣、氮氣、甲烷、CO分為一組，乙烷和CO2為一組，C3-C6組分為一組，C6以上組分為一組。出峰順序為C6以上、C3-C6、CO2、乙烷、氧氣、氮氣、甲烷、CO。

當前第20頁\共有41頁\編于星期二\5點計算方法：

利用標氣對樣品中檢測出的組分分別定量，推算出校正因子（不含甲烷）。

甲烷含量將由100%減去其它組分含量后得出。

當前第21頁\共有41頁\編于星期二\5點紫外熒光法測定天然氣總硫含量工作原理氣樣通過進樣系統(tǒng)進入到一個高溫燃燒管（石英）中，在富氧的條件下，樣品氣中的硫被氧化成二氧化硫，燃燒后生成的氣體加上載氣（一般為高純氬）一起進入膜式干燥器經(jīng)行脫水，經(jīng)脫水后的氣體進入檢測室，在紫外光的照射下，二氧化硫吸收紫外線中能量后轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)的二氧化硫；當二氧化硫從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時釋放出熒光，所釋放出來的熒光被光電倍增管所檢測，獲得信號強弱與二氧化硫濃度成正比關系。當前第22頁\共有41頁\編于星期二\5點當前第23頁\共有41頁\編于星期二\5點當前第24頁\共有41頁\編于星期二\5點硫標準物質(zhì)及曲線1、標準物質(zhì)氣體標樣：采用硫化氫作為標準物質(zhì)，甲烷作為本體。2、標準曲線由于天然氣標準中總硫含量單位為“mg/m3”，建議將標準物質(zhì)濃度配成“mg/m3”，盡量不要采用“mg/kg”，避免計算需要引入密度；校準曲線最好選擇多點校準，盡量避免使用單點校準。當前第25頁\共有41頁\編于星期二\5點硫化氫（碘量法）方法概要乙酸鋅溶液吸收過量的氣樣中的硫化氫，生成硫化鋅沉淀。然后加入過量的碘溶液以氧化生成的硫化鋅，剩余的碘用硫代硫酸鈉標準溶液滴定。當前第26頁\共有41頁\編于星期二\5點取樣：GB/T11060.1-2010中表2給出了試樣參考用量。結(jié)合現(xiàn)場試驗實際，建議采集50～150L。預計的硫化氫濃度試樣參考用量mL體積分數(shù)%質(zhì)量濃度mg/m3＜0.0005＜7.21500000.0005～0.0017.2～14.31000000.001～0.00214.3～28.7500000.001～0.00528.7～71.7300000.005～0.0171.7～143150000.01～0.02143～28780000.02～0.1287～143050000.1～0.2

25000.2～0.5

1000當前第27頁\共有41頁\編于星期二\5點試驗步驟（1）按照硫化氫含量濃度低于0.5%步驟進行，在吸收管中加入50mL乙酸鋅溶液，用洗耳球在吸收器入口輕輕鼓動使一部分溶液進入玻璃孔板下部的空間；用待測樣品器充分排空置換取樣導管中的氣體。記錄流量計讀數(shù)，作為初始讀數(shù)；然后以300mL～500mL/min的速度通過吸收器，記錄當時氣體平均溫度和大氣壓力，待吸收體積達到預定之后停止，再對吸收液經(jīng)行滴定。當前第28頁\共有41頁\編于星期二\5點（2）滴定取下吸收器，用吸量管加入10mL（或20mL）碘溶液。硫化氫含量低于0.5%時應使用較低濃度的碘溶液，再加入10mL鹽酸溶液，裝上吸收器頭，用洗耳球在吸收器入口輕輕地鼓動溶液，使之混合均勻。為防止碘液不揮發(fā)，不應吹空氣鼓泡攪拌。待反應2min～3min后，將溶液轉(zhuǎn)移進250mL碘量瓶中，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定，近終點時，加入1mL～2mL淀粉指示液，繼續(xù)滴定至溶液藍色消失。按同樣的步驟作空白試驗。當前第29頁\共有41頁\編于星期二\5點計算（1）體積校正值（采用流量計計量）式中：Vn—定量管計量的氣樣校正體積，單位為毫升（mL）；V—取樣體積，單位為毫升（mL）；P—取樣時的大氣壓力，單位為千帕（kPa）；Pv—溫度t時水的飽和蒸氣壓，單位為千帕（kPa）；t—氣樣平均溫度，單位為攝氏度（℃）（2）硫化氫含量：質(zhì)量濃度ρ（g/m3）按下式計算：

ρ=17.04c(V1-V2)/Vn×103

當前第30頁\共有41頁\編于星期二\5點水露點（冷卻鏡面凝析濕度計法）定義：

在恒定的壓力下，天然氣中水蒸氣達到飽和時的溫度。工作原理：

樣品氣在恒定壓力下，以一定的流量流經(jīng)露點儀測定室中的拋光金屬鏡面，該鏡面溫度可以人為降低并能準確測定。當氣體中的水蒸氣隨著鏡面溫度的逐漸降低而達到飽和時，開始析出凝析物，此時測量到的鏡面溫度即為該壓力下的水露點。通過水露點計算氣體中的水含量。當前第31頁\共有41頁\編于星期二\5點

儀器構造

當前第32頁\共有41頁\編于星期二\5點測量步驟（1）安裝儀器至三腳架上；

（2）先將取樣高壓管線連接至露點儀，然后再插上加氣槍（或采用其他方式連接至取樣高壓管上）；（3）打開加氣槍進氣閥，讓管道內(nèi)余氣流入露點儀，此時先不要升壓，應先檢查高壓管線及露點儀各連接處是否漏氣；（4）在確保取樣系統(tǒng)不漏氣的情況下，通知加氣工刷卡加氣，并將加氣壓力逐步從低壓、中壓升至高壓；當前第33頁\共有41頁\編于星期二\5點（5）調(diào)節(jié)露點儀出氣口流量，一般將樣品氣流量調(diào)至1~5L/min；出口流量如果調(diào)得過大時，氣體在容器中的停留時間短，水分隨氣流帶走，不易集聚，此時測出的水露點偏低；如果氣流量過小，測定室吹掃不完全，使所測氣體沒有代表性。（6）用待測氣體吹掃設備完成后，采用絕熱膨脹制冷法（工業(yè)液體二氧化碳）制冷；（7）觀察初露點與消露點，并計算結(jié)果；（8）重復測量，兩次測量誤差不應超過2℃，否則應再次重復測量。當前第34頁\共有41頁\編于星期二\5點生物柴油（B5）質(zhì)量檢測質(zhì)檢中心孫樹偉二〇一四年三月當前第35頁\共有41頁\編于星期二\5點生物柴油（BD100）：

油脂通過醇解生產(chǎn)的性質(zhì)類似于柴油的物質(zhì)。主要由C16￣C18脂肪酸甲酯組成。當前第36頁\共有41頁\編于星期二\5點生物柴油（B5）：

B5輕柴油是2%~5%(體積分數(shù))生物柴油(BD100)與95%~98%(體積分數(shù))石油柴油的調(diào)合燃料。當前第37頁\共有41頁\編于星期二\5點原料種類：

轉(zhuǎn)基因大豆（美國）

菜籽油（歐盟）

棕櫚油（東南亞）蓖麻油（南美、南亞、非洲）麻瘋樹油（印度、巴西）含油微藻當前第38頁\共有41頁\編于星期二\5點當前第39頁\共有41頁\編于星期二\5點普通柴油GB252-2011生物柴油調(diào)合燃料（B5）GB/T25199-2010項目10號5號0號-10號-20號-35號-50號試驗方法項目10號5號0號-10號試驗方法色度/號3.5GB/T6540色度/號/

氧化安定性（以總不溶物計）/（mg/100mL）不大于2.5SH/T0175氧化安定性（以總不溶物計）/（mg/100mL）不大于2.5SH/T0175硫含量（質(zhì)量分數(shù)）/%不大于0.035SH/T0689硫含量（質(zhì)量分數(shù)）/%不大于0.15GB/T380酸度/(mgKOH/100mL)不大于7GB/T258酸值(以KOH計)/（mg/g）不大于0.09GB/T730410%蒸余物殘?zhí)浚ㄙ|(zhì)量分數(shù)）/%不大于0.3GB/T26810%蒸余物殘?zhí)浚ㄙ|(zhì)量分數(shù)）/%不大于0.3GB/T17144灰分（質(zhì)量分數(shù)）/%不大于0.01GB/T508灰分（質(zhì)量分數(shù)）/%不大于0.01GB/T508銅片腐蝕（50℃，3h）/級不大于1GB/T5096銅片腐蝕（50℃，3h）/級不大于1GB/T5096水分（體積分數(shù)）/%不大于痕跡