ISO 6974-6-2002 Natural gas - Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography - Part 6 Determination of hydrogen helium oxygen nitro.pdf

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1、 Numro de rfrence ISO 6974-6:2002(F) ISO 2002NORME INTERNATIONALE ISO 6974-6 Premire dition 2002-10-15Gaz naturel Dtermination de la composition avec une incertitude dfinie par chromatographie en phase gazeuse Partie 6: Dtermination de lhydrogne, de lhlium, de loxygne, de lazote, du dioxyde de carbo

2、ne et des hydrocarbures C 1 C 8en utilisant trois colonnes capillaires Natural gas Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography Part 6: Determination of hydrogen, helium, oxygen, nitrogen, carbon dioxide and C 1to C 8hydrocarbons using three capillary columns ISO 6974-

3、6:2002(F) PDF Exonration de responsabilit Le prsent fichier PDF peut contenir des polices de caractres intgres. Conformment aux conditions de licence dAdobe, ce fichier peut tre imprim ou visualis, mais ne doit pas tre modifi moins que lordinateur employ cet effet ne bnficie dune licence autorisant

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7、ut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lISO ladresse ci-aprs ou du comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-1211 Geneva 20

8、Tel. + 41 22 749 01 11 Fax. + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Version franaise parue en 2005 Publi en Suisse ii ISO 2002 Tous droits rservsISO 6974-6:2002(F) ISO 2002 Tous droits rservs iiiSommaire Page Avant-propos. iv Introduction v 1 Domaine dapplication 1 2 Rfrences norma

9、tives. 1 3 Principe 3 3.1 Analyse des chantillons de gaz naturel 3 3.2 Analyse des substituts du gaz naturel . 3 4 Matriels. 3 5 Appareillage. 4 6 Mode opratoire 9 6.1 Conditions opratoires. 9 6.2 Exigences relatives la performance. 11 6.3 Dtermination 11 7 Calcul 15 8 Fidlit 15 9 Rapport dessai . 1

10、5 Annexe A (informative) Valeurs types relatives la fidlit. 16 Bibliographie 17 ISO 6974-6:2002(F) iv ISO 2002 Tous droits rservsAvant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des

11、 Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO, participent galement aux

12、travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 3. Les projets de Normes internationales adopts par

13、les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments de la prsente partie de lISO 6974 peuvent faire lobjet de droits

14、de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. La Norme internationale ISO 6974-6 a t labore par le comit technique ISO/TC 193, Gaz naturel, sous-comit SC 1, Analyse du gaz n

15、aturel. Cette premire dition de lISO 6974-6, ainsi que lISO 6974-1 lISO 6974-5 incluse, annule et remplace lISO 6974:1984, qui ne spcifiait quune mthode. LISO 6974 comprend les parties suivantes, prsentes sous le titre gnral Gaz naturel Dtermination de la composition avec une incertitude dfinie par

16、chromatographie en phase gazeuse: Partie 1: Lignes directrices pour lanalyse sur mesure Partie 2: Caractristiques du systme de mesurage et statistiques pour le traitement des donnes Partie 3: Dtermination de lhydrogne, de lhlium, de loxygne, de lazote, du dioxyde de carbone et des hydrocarbures jusq

17、u C 8 laide de deux colonnes remplies Partie 4: Dtermination de lazote, du dioxyde de carbone et des hydrocarbures C 1 C 5et C 6+pour un systme de mesurage en laboratoire et en continu employant deux colonnes Partie 5: Dtermination de lazote, du dioxyde de carbone et des hydrocarbures C 1 C 5et C 6+

18、pour lapplication de processus en laboratoire et en continu employant trois colonnes Partie 6: Dtermination de lhydrogne, de lhlium, de loxygne, de lazote, du dioxyde de carbone et des hydrocarbures C 1 C 8en utilisant trois colonnes capillaires LAnnexe A de la prsente partie de lISO 6974 est donne

19、titre informatif uniquement. ISO 6974-6:2002(F) ISO 2002 Tous droits rservs vIntroduction La prsente partie de lISO 6974 dcrit une mthode fidle et prcise danalyse qui permet de dterminer la composition du gaz naturel. Les donnes de composition obtenues servent au calcul du pouvoir calorifique, de la

20、 masse volumique relative et de lindice de Wobbe. La prsente mthode requiert lutilisation de trois colonnes, places dans deux chromatographes en phase gazeuse. En raison du fort pouvoir sparateur des colonnes capillaires utilises, certains constituants, normalement non prsents dans le gaz naturel ma

21、is qui peuvent ltre dans certains substituts du gaz naturel, peuvent tre galement dtects par cette mthode. Un mthaniseur est en outre utilis pour lanalyse des substituts du gaz naturel. La prsente partie de lISO 6974 donne lune des mthodes quil est possible dutiliser pour dterminer la composition du

22、 gaz naturel conformment aux parties 1 et 2 de lISO 6974. NORME INTERNATIONALE ISO 6974-6:2002(F) ISO 2002 Tous droits rservs 1Gaz naturel Dtermination de la composition avec une incertitude dfinie par chromatographie en phase gazeuse Partie 6: Dtermination de lhydrogne, de lhlium, de loxygne, de la

23、zote, du dioxyde de carbone et des hydrocarbures C 1 C 8en utilisant trois colonnes capillaires 1 Domaine dapplication La prsente partie de lISO 6974 dcrit une mthode par chromatographie en phase gazeuse pour la dtermination quantitative des teneurs en hydrogne, en hlium, en oxygne, en azote, en dio

24、xyde de carbone et en hydrocarbures C 1 C 8dchantillons de gaz naturel, en utilisant trois colonnes capillaires. Elle est applicable lanalyse de gaz contenant des constituants dont la fraction molaire est comprise dans les intervalles donns dans le Tableau 1, et elle est couramment mise en uvre en l

25、aboratoire. Ces intervalles ne reprsentent pas les limites de dtection, mais les limites dans lesquelles la fidlit fixe par la mthode sapplique. Bien quun ou plusieurs composants dun chantillon puissent ne pas tre prsents des teneurs dtectables, la mthode reste applicable. La prsente partie de lISO

26、6974 nest applicable que si elle est utilise conjointement avec les parties 1 et 2 de lISO 6974. La prsente mthode peut galement tre applicable lanalyse des substituts du gaz naturel. NOTE Des informations complmentaires relatives lapplicabilit de la prsente mthode la dtermination de substituts du g

27、az naturel sont galement donnes le cas chant. 2 Rfrences normatives Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par la suite de la rfrence qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la prsente partie de lISO 6974. Pour les rfrences dates, les amendements ultri

28、eurs ou les rvisions de ces publications ne sappliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fonds sur la prsente partie de lISO 6974 sont invites rechercher la possibilit dappliquer les ditions les plus rcentes des documents normatifs indiqus ci-aprs. Pour les rfrences non dates, la de

29、rnire dition du document normatif en rfrence sapplique. Les membres de lISO et de la CEI possdent le registre des Normes internationales en vigueur. ISO 6142, Analyse des gaz Prparation des mlanges de gaz pour talonnage Mthode gravimtrique ISO 6143, Analyse des gaz Mthodes comparatives pour la dterm

30、ination et la vrification de la composition des mlanges de gaz pour talonnage ISO 6974-1:2000, Gaz naturel Dtermination de la composition avec une incertitude dfinie par chromatographie en phase gazeuse Partie 1: Lignes directrices pour lanalyse sur mesure ISO 6974-2, Gaz naturel Dtermination de la

31、composition avec une incertitude dfinie par chromatographie en phase gazeuse Partie 2: Caractristiques du systme de mesurage et statistiques pour le traitement des donnes ISO 7504, Analyse des gaz Vocabulaire ISO 6974-6:2002(F) 2 ISO 2002 Tous droits rservsTableau 1 Gammes dapplication Composant For

32、mule Fraction molaire % Hlium He 0,002 0,5 Hydrogne H 2 0,001 0,5 Oxygne O 2 0,007 5 Azote N 2 0,007 40 Mthane CH 4 40 100 Monoxyde de carbone CO 0,001 1 Dioxyde de carbone CO 2 0,001 10 thyne (Actylne) a C 2 H 2 0,001 0,5 thne a C 2 H 4 0,001 0,5 thane C 2 H 6 0,002 15 Propne a b C 3 H 6 0,001 0,5

33、Propane b C 3 H 8 0,001 5 i-Butane C 4 H 10 0,000 1 1 n-Butane C 4 H 10 0,000 1 1 2,2-Dimthylpropane (Nopentane) C 5 H 12 0,000 1 0,5 2-Mthylbutane (i-Pentane) C 5 H 12 0,000 1 0,5 n-Pentane C 5 H 12 0,000 1 0,5 Cyclopentane C 5 H 10 0,000 1 0,5 2,2-Dimthylbutane C 6 H 14 0,000 1 0,5 2,3-Dimthylbuta

34、ne C 6 H 14 0,000 1 0,5 2-Mthylpentane C 6 H 14 0,000 1 0,5 3-Mthylpentane C 6 H 14 0,000 1 0,5 n-Hexane C 6 H 14 0,000 1 0,5 Benzne C 6 H 6 0,000 1 0,5 Cyclohexane C 6 H 12 0,000 1 0,5 Heptanes c C 7 H 16 0,000 1 0,5 Mthylcyclohexane C 7 H 14 0,000 1 0,5 Tolune C 7 H 8 0,000 1 0,5 Octanes d C 8 H 1

35、8 0,000 1 0,5 Xylnes e C 8 H 10 0,000 1 0,5 NOTE Sous des conditions spcifiques (par exemple volume dchantillon plus important), lanalyse peut tre tendue aux hydrocarbures plus lourds que C 8 , sils sont prsents dans des fractions molaires 1 mol/mol. a Ces composants ne sont habituellement pas prsen

36、ts dans le gaz naturel, mais dans les substituts de gaz naturel. b La sparation du propane et du propne est critique. Suivant la colonne utilise, cette sparation peut ne pas tre obtenue. c Sont compris les composants suivants: n-heptane, 2-mthylhexane, 3-mthylhexane, 3-thylpentane, 2,2-dimthylpentan

37、e, 2,3-dimthylpentane, 2,4-dimthylpentane, 3,3-dimthylpentane, 2,2,3-trimthylbutane. Tous les isomres ne sont pas sparables les uns des autres. d Sont compris les composants suivants: n-octane, 2-mthylheptane, 3-mthylheptane, 4-mthylheptane, dimthylcyclohexanes, 2,2-dimthylhexane, 2,3-dimthylhexane,

38、 2,4-dimthylhexane, 2,5-dimthylhexane, 3,3-dimthylhexane, 3,4-dimthylhexane, 2,2,3-trimthylpentane, 2,2,4-trimthylpentane (i-octane), 2,3,3-trimthylpentane, 2,3,4-trimthylpentane, 2,2,3,3-ttramthylbutane. Tous les isomres ne sont pas sparables les uns des autres. e Sont compris les composants suivan

39、ts: o-xylne, m-xylne, p-xylne. Le m- et le p-xylne ne sont pas spars par lanalyse. ISO 6974-6:2002(F) ISO 2002 Tous droits rservs 33 Principe 3.1 Analyse des chantillons de gaz naturel Dtermination de lhydrogne, de lhlium, de loxygne, de lazote, du dioxyde de carbone et des hydrocarbures C 1 C 8par

40、chromatographie en phase gazeuse avec trois colonnes capillaires. Une prcolonne capillaire couche poreuse PLOT 1)est utilise pour sparer le dioxyde de carbone (CO 2 ) et lthane (C 2 H 6 ). Une colonne PLOT tamis molculaire est utilise pour sparer les gaz non condensables, cest-dire lhlium (He), lhyd

41、rogne (H 2 ), loxygne (O 2 ), lazote (N 2 ) et le mthane (CH 4 ). Une colonne WCOT 2) film pais enduite dune phase apolaire est utilise pour sparer les hydrocarbures C 3 C 8(et plus lourds). Les gaz non condensables, cest-dire lhlium (He), lhydrogne (H 2 ), loxygne (O 2 ), lazote (N 2 ) et le mthane

42、 (CH 4 ), sont dtects laide dun dtecteur par conductivit thermique (TCD). Les hydrocarbures C 2 C 8sont dtects laide dun dtecteur ionisation de flamme (FID). 3.2 Analyse des substituts du gaz naturel Le monoxyde de carbone (CO) et le dioxyde de carbone (CO 2 ) sont dtects laide dun dtecteur ionisati

43、on de flamme aprs rduction des composants en CH 4par un mthaniseur. Lutilisation dun mthaniseur permet la dtection de CO et de CO 2 des fractions molaires suprieures 0,001 %. Un mthaniseur nest pas ncessaire lorsque les chantillons ne contiennent pas de CO ou de CO 2 , ou que la fraction molaire de

44、CO 2est suprieure 0,02 %. Le CO et le CO 2peuvent dans ce cas tre dtects laide du TCD. Lors de lanalyse de substituts du gaz naturel, la colonne PLOT dcrite en 3.1 peut galement tre utilise pour sparer lthyne (C 2 H 2 ) et lthne (C 2 H 4 ), et la colonne PLOT tamis molculaire peut galement servir an

45、alyser le monoxyde de carbone (CO). 4 Matriels 4.1 Gaz vecteurs 4.1.1 Argon (Ar), puret W 99,999 %, ne contenant ni oxygne ni eau. 4.1.2 Azote (N 2 ), puret W 99,999 % ou hlium (He) puret W 99,999 %. 4.2 Gaz auxiliaires 4.2.1 Pour la dtection laide du FID: 4.2.1.1 Azote (N 2 ) ou hlium (He), puret W

46、 99,996 %. 4.2.1.2 Air, ne contenant aucune impuret hydrocarbone, cest-dire que la fraction molaire dhydrocarbures est infrieure 1 10 4%. 4.2.1.3 Hydrogne (H 2 ), puret W 99,999 %, ne contenant ni gaz corrosifs ni composs organiques. 1) Porous Layer Open Tubular. 2) Wall Coated Open Tubular. ISO 6974-6:2002(F) 4 ISO 2002 Tous droits rservs4.2.2 Pour le mthaniseur (facultatif), lors de lanalyse de substituts du gaz naturel: 4.2.2.1 Hydrogne, puret W 99,999 % (peut tre galement utilis comme gaz dappoint). 4.2.2.2 Air de laboratoire sous pression, permett