GB-T17281-2016天然氣中丁烷至十六烷烴類(lèi)的測(cè)定氣相色譜法

天然氣中丁烷至十六烷烴類(lèi)的測(cè)定氣相色譜法Determinationofhydrocarbonsfrombutane(C?)tohexadecane(Ci?)innaturalgas—Gaschromatographicmethod2016-12-30發(fā)布中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布I 12規(guī)范性引用文件 1 14材料 15儀器 26樣品 37步驟 3 6 7附錄A(規(guī)范性附錄)用于從天然氣輸送管線或分離器取樣的方法 8Ⅲ本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)代替GB/T17281—1998《天然氣中丁烷至十六烷烴類(lèi)的測(cè)定氣相色譜法》,與 刪除了圖1、圖2和圖3,用毛細(xì)管色譜柱的分離色譜圖1和圖2所代替；——修改了5.7中的管線內(nèi)徑，管線內(nèi)徑由0.7mm至1mm改為0.7mm～4mm;本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)天然氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC244)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位：中國(guó)石油西南油氣田分公司天然氣研究院、中國(guó)石油大慶油田工程有限公1天然氣中丁烷至十六烷烴類(lèi)的測(cè)定氣相色譜法本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了天然氣中丁烷至十六烷烴類(lèi)的定量分析方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于天然氣中丁烷至十六烷烴類(lèi)的組分測(cè)定。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文GB/T4946氣相色譜法術(shù)語(yǔ)GB/T5274氣體分析校準(zhǔn)用混合氣體的制備稱(chēng)量法GB/T13610天然氣的組成分析氣相色譜法3原理天然氣樣品被注入到甲基硅氧烷類(lèi)的毛細(xì)色譜柱內(nèi)。采用程序升溫進(jìn)行分離，組分用火焰離子化丁烷至十六烷烴類(lèi)的定量測(cè)定結(jié)果或者用含有丁烷的標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物進(jìn)行標(biāo)定，并由此計(jì)算其余所有烴類(lèi)的響應(yīng)，或者用GB/T13610所測(cè)得的戊烷含量進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)分析結(jié)果是和GB/T13610所得結(jié)果合并起來(lái)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，測(cè)定各組分含量的總和應(yīng)歸一到100%。25儀器5.1氣相色譜儀在溫度程序范圍內(nèi)應(yīng)維持要求的載氣流速。5.2進(jìn)樣裝置進(jìn)樣量的選擇取決于所要求的檢測(cè)限。當(dāng)用0.5mL的進(jìn)樣環(huán)管時(shí)，摩爾分?jǐn)?shù)(y)的檢測(cè)下限為1×10-?,上限為5%。當(dāng)用20mL的進(jìn)樣環(huán)管時(shí)，檢測(cè)下限為5×10-8,上限為0.1%。進(jìn)樣閥和進(jìn)樣環(huán)管的溫度應(yīng)維持在(100±5)℃,控溫精度為士0.5℃。5.4火焰離子化檢測(cè)器(FID)氣相色譜儀配有FID檢測(cè)器，時(shí)間常數(shù)不大于0.1s。5.5恒溫加熱爐材質(zhì)為不銹鋼，典型容積為1L,100℃時(shí)額定壓力為15MPa。用于維持樣品容器上的針形閥溫度在100℃左右，也可用其他適當(dāng)?shù)募訜岱绞健?.9色譜工作站36樣品天然氣樣品中所含組分的濃度范圍通常界于表1所示的范圍之內(nèi)。表1天然氣組分的濃度范圍組分摩爾分?jǐn)?shù)(y)/%氮0.01～10氫0.01～10氧0.01～20氮0.01～100二氧化碳0.01～100甲烷0.01～100乙烷0.01～100丙烷0.01～100丁烷0.01～10戊烷0.01～2己烷、苯0.001～0.5庚烷、甲苯0.001～0.50.0001～0.1C,至C?(每個(gè))0.0001～0.05確定取樣容器的額定壓力是否滿足要求。樣品應(yīng)取至兩頭配有閥門(mén)的高壓容器內(nèi)。最好先用待分析氣體對(duì)容器進(jìn)行沖洗，吹掃量至少應(yīng)為容器容積的20倍。取樣時(shí)，樣品管線和容器的溫度至少應(yīng)與氣源溫度相同連接管線內(nèi)有凝液生成，在整個(gè)取樣系統(tǒng)中的任何壓降都應(yīng)控制到最小。圖A.1是一個(gè)適用的容器和7.1設(shè)置儀器操作條件六烷所有烴組分，且檢測(cè)組分濃度下限摩爾分?jǐn)?shù)不小于1×10-6。將氣體進(jìn)樣閥和進(jìn)樣環(huán)管的溫度設(shè)置為(100±5)℃,控溫精度為士0.5℃。4該溫度不應(yīng)低于針形閥和樣品傳輸管線的溫度。起始溫度：40℃,維持5min;以5℃/min的升溫速率加熱至180℃,維持30min。檢測(cè)器的溫度設(shè)置為(260±10)℃。按照生產(chǎn)廠家的說(shuō)明書(shū)調(diào)整氫氣和空氣的流量，以得到最佳響應(yīng)。將樣品容器加熱至(75±5)℃,并維持約2h。用內(nèi)徑0.7mm～4mm的不銹鋼管連接樣品容器與氣體進(jìn)樣閥。用伴線電加熱器維持傳輸管線的溫度為(75±5)℃。配制戊烷至十六烷所有直鏈烷烴的混合物樣品(見(jiàn)4.3),并將0.2μL該混合物試樣注入氣相色譜儀器的校準(zhǔn)既可用丁烷/甲烷標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物，當(dāng)分析結(jié)果需與GB/T13610所得結(jié)果相結(jié)合時(shí)，也可用架橋組分(戊烷)。樣品中架橋組分的濃度用GB/T13610中所述方法確定。7.3.1.1所用的標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物(見(jiàn)表2)按GB/T5274中所述方法制備，或從經(jīng)國(guó)家認(rèn)證的生產(chǎn)單位表2標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物組分丁烷樣品中丁烷濃度的土50%以?xún)?nèi)，但任何情況下均不低于0.1%甲烷平衡氣57.3.1.2在可能的情況下，每次分析前或分析后立即注入標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物。用按照GB/T13610計(jì)算出濃度值的戊烷作為架橋組分，計(jì)算己烷至十六烷的濃度(見(jiàn)8.2.2)。7.4.1用氣體進(jìn)樣閥注人部分待分析試樣，進(jìn)樣前應(yīng)保證進(jìn)樣環(huán)管中的試祥達(dá)到要求的溫度。如果使用外標(biāo)物，適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)氣體混合物應(yīng)在相同的條件下進(jìn)樣。7.4.2在大氣壓或者接近于大氣壓下，用約為進(jìn)樣環(huán)管容積20倍的樣品氣吹掃進(jìn)樣環(huán)管。7.5色譜圖檢驗(yàn)7.5.1典型的天然氣色譜圖如圖1所示。圖1是進(jìn)樣量為5mL,起始溫度為40℃條件下得到的色譜圖。圖1天然氣色譜圖(起始溫度40℃,進(jìn)樣量5mL)67.5.2直鏈烷烴的位置可以通過(guò)與以液體方式進(jìn)樣的這些直鏈烷烴的合成混合物進(jìn)行比較而確定。圖2是戊烷至十六烷的所有直鏈烷烴的定性色譜圖。某特定碳數(shù)化合物的總濃度被視為前一個(gè)低碳數(shù)直鏈烷烴之后流出的組分直至并包括該碳數(shù)直鏈烷烴的峰面積的總和。圖2戊烷至十六烷所有直鏈烷烴的定性色譜圖這是一個(gè)近似方法，對(duì)于直至碳數(shù)為8的烴類(lèi)組分而言，芳烴和一些環(huán)烷烴都在同碳數(shù)的直鏈烷烴之后流出；而對(duì)于碳數(shù)為9和更重的烴類(lèi)組分，例外的情況就隨碳數(shù)而增加。8結(jié)果表示組分的濃度應(yīng)用摩爾分?jǐn)?shù)給出，用百分?jǐn)?shù)表示，當(dāng)摩爾分?jǐn)?shù)大于或等于0.1%時(shí)取三位有效數(shù)字，當(dāng)摩爾分?jǐn)?shù)低于0.1%時(shí)取兩位有效數(shù)字。檢測(cè)下限取決于樣品的進(jìn)樣量(見(jiàn)5.2.1)。8.2.1如果使用外標(biāo)物，應(yīng)測(cè)量外標(biāo)物和試樣兩者中各組分的峰面積。試樣中碳數(shù)為n的i組分摩爾分?jǐn)?shù)y..(用百分?jǐn)?shù)表示)按式(1)計(jì)算。7yc?——用百分?jǐn)?shù)表示的標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物中丁烷的摩爾分?jǐn)?shù)；A;——試樣中i組分的峰面積；Ac?——標(biāo)準(zhǔn)氣體混合物中丁烷的峰面積。8.2.2如果本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的方法是和GB/T13610中所規(guī)定的方法一起使用，應(yīng)把GB/T13610得到的未歸一化結(jié)果與本標(biāo)準(zhǔn)得到的結(jié)果相結(jié)合，將兩個(gè)分析結(jié)果結(jié)合起來(lái)體現(xiàn)在一個(gè)測(cè)試報(bào)告中。戊烷作為架橋組分時(shí)，試樣中碳數(shù)為n(6≤n≤16)的i組分摩爾分?jǐn)?shù)y,(用百分?jǐn)?shù)表示)按式(2)計(jì)算。yc——由GB/T13610測(cè)定的用百分?jǐn)?shù)表示的試樣中戊烷的摩爾分?jǐn)?shù)；A;m——試樣中i組分的峰面積；Ac?——試樣中戊烷的峰面積。8.2.3如果表示至0.001%的摩爾分?jǐn)?shù)的總和介于99%～101%之間，摩爾分?jǐn)?shù)應(yīng)歸一至100.000%。8.3精密度本標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定方法的精密度尚未測(cè)定。9測(cè)試報(bào)告測(cè)試報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；b)試樣鑒別所需的全部資料，例如：——取樣日期；——管道系統(tǒng)中的取樣位置；——管道系統(tǒng)中天然氣的狀態(tài)，如溫度、壓力和流量。c)所用的取樣方法(包括材料的尺寸和類(lèi)型，及高壓取樣容器的溫度);d)與規(guī)定步驟的任何偏差；e)測(cè)定或檢測(cè)的所有組分的完整明細(xì)表；f)測(cè)定的濃度；g)如果可能，所測(cè)試樣中各組分濃度的精密度，包括測(cè)定的次數(shù)；h)注明測(cè)定過(guò)程中(即色譜圖中)的異?，F(xiàn)象。8(規(guī)范性附錄)A.1取樣示意圖及對(duì)取樣設(shè)備和材質(zhì)的要求A.2取樣步驟A.2.2聯(lián)接好壓力表P2及閥門(mén)D,關(guān)