气体组分分析 1、天然气简介 天然气是蕴藏在底层内的可燃性气体,化学组分以甲烷为主。 按来源不同分为 4 种:1.气田气 2.油田伴生气 3.凝析气田气 4.矿井气。 按贮运方式不同分为 3 种:1.管道天然气 2.压缩天然气 3.液化天然气 2、天然气技术要求分析检验 2.1 质量要求 在操作压力和温度下,压缩天然气肿不应该存在液态烃。天然气作为化工原料时对其质量也有严格的要求。 2.2.组成分析检验 (1).测定意义 天然气组分不仅决定其使用特性,而且还对有关工艺设计、核算和实际使用有重要意义。 (2).分析检验方法 天然气组成是指天然气中所含的各组分及其含量。通常分析天然气中甲烷、乙烷等烃类组分和氮气、二氧化碳等常见非烃类组分含量。 2.3 天然气分析 常见分析:测定氮气、二氧化碳、甲烷至戊烷的含量,有时还包括六碳上的烃类(C6+)、氦气、氢气等组分。 延伸分析:测定摩尔质量大于己烷的各类烃类的含量,如分析到十二烷,十六烷甚至更高碳数的组分。 2.3.1 方法原理——外标法: 在同样操作条件下,分别将气样和等体积含有待测组分的标准气体混合物进样,得到色谱图,然后比较气样与标准气中相应组分的峰值,用标准气的组成数据计算气样相应组分的含量。 优点:具有较高的准确性,数据可比性和可信度强。 缺点:必须使用标准气,易受现场条件的限制;要求仪器的操作条件稳定,进样必须能够重复。 2.3.2 天然气分析用色谱柱: 吸附柱 其作用为:完全分离氧气、氮气、氦气、氢气和甲烷等。 常用固定相 :13X 和 5A 分子筛、活性炭、GDX-101、PORAPAK R等。多采用填充柱。 分离柱 其作用为:分离二氧化碳、乙烷到戊烷之间的各组分。 常用的固定相:非极性或弱极性的固定液,如邻苯二甲酸二丁酯、BMEE 、SE-30 等。填充柱或毛细管柱 2.4 单柱分析过程: 如果天然气试样中氧气、氮气含量很小或不需要测定,分析时用氢气或氦气作载气,使用热导检测器,用一根分配色谱柱可以分离其中的烃类和二氧化碳。 如用柱长为 7m 的 25%BMEE?双-2-(2-甲氧基乙氧基)乙基醚?/chromosorb P 的色谱柱分析,进样 0.25mL,待正戊烷出峰后,再反吹出己烷及更重的组分,谱图如下: 天然气的典型色谱图 1-甲烷和空气;2-乙烷;3-二氧化碳;4-丙烷;5-异丁烷; 6-正丁烷;