GB T 27894.6-2012 天然气 在一定不确定度下用气相色谱法测定组成 第6部分:用三根毛细管色谱柱测定氢、氦、氧、氮、二氧化碳和C1至C8的烃类.pdf
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1、ICS 75.060 E 24 中华人民共道昌和国国家标准GB/T 27894.6-20 12/ISO 6974-6 :2002 天然气在一定不确定度下用气相色谱法测定组成第6部分:用三根毛细管色谱柱测定氢、氯、氧、氮、二氧化碳和C1至C8的蛙类Natural gas-Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography-Part 6: Determination of hydrogen helium oxygen nitrogen carbon dioxide and C1 to Ca hydr
2、ocarbons using three capillary columns (lSO 6974-6: 2002 , IDT) 2012-12-31发布_,霉137,句h. fCJ)0 4二4.,.r3俨; 句气王守1少1中华人民共和国国家质量监督检验检亵总局中国国家标准化管理委员会2013-07-01实施发布GB/T 27894.6-2012月SO6974-6: 2002 目次前言.1 l 范围-2 规范性引用文件.2 3 原理.33.1 天然气样品的分析.3 3.2 代用天然气的分析.3 4 材料4. 1 载气.34.2 辅助气体4.3 参比气.4 5 仪器.4 5.1 气相色谱仪系统.4
3、 5.2 毛细管柱.7 6 步骤86.1 操作条件.86.2 性能要求.9 6.3 测定.10 7 计算.138 精密度.13 9 测试报告.13 附录A(资料性附录典型的精密度值. 14 参考文献.15 GB/T 27894.6-2012/1806974-6:2002 前GB/T 27894(天然气在一定不确定度下用气相色谱法测定组成分为六个部分z一二第1部分z分析导则p一第2部分z测量系统的特性和数理统计z第3部分z用两根填充柱测定氢、氮、氧、氮、二氧化碳和直至Cs的短类E第4部分z实验室和在线测量系统中用两根色谱柱测定氮、二氧化碳和C1至Cs及Cs+的娃类z一一第5部分z实验室和在线工艺
4、系统中用三根色谱柱测定氮、二氧化碳和C1至Cs及Cs+的短类;一一第6部分z用三根毛细管色谱柱测定氢、氮、氧、氮、二氧化碳和C1至Cs的怪类。本部分为GB/T27894的第6部分。本部分按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本部分使用翻译法等同采用IS06974-6: 2002(天然气在一定不确定度下用气相色谱法测定组成第6部分z用三根毛细管色谱柱测定氢、氮、氧、氮、二氧化破和C1至Cs的经类。与本标准中规范性引用的国际文件有一致对应关系的我国文件如下zGB/T 5274-2008气体分析校准用混合气体的制备称量法(lSO6142:2001 ,IDT) GB/T 106282008气体
5、分析校准混合气组成的测定和校验比较法(ISO6143: 2001 , IDT) GB/T 14850-2008 气体分析词汇(lSO7504:2001 ,IDT) GB/T 27894. 2-2012 天然气在一定不确定度下用气相色谱法测定组成第2部分z测量系统的特性和数理统计(lSO6974-2: 2001, IDT) 本部分由全国天然气标准化技术委员会(SAC/TC244)归口。本部分起草单位z中国石油大庆油田工程有限公司、中国石油西南油气田公司天然气研究院。本部分主要起草人z谭为群、李楠、朴健淑、唐蒙、迟永杰。I GB/T 27894.6-2012月506974-6:20021 范围天然
6、气在一定不确定度下用气相色谱法测定组成第6部分:用三根毛细管色谱柱测定氢、氨、氧、氮、二氧化碳和C1至Ca的短类GB/T 27894的本部分给出了用三根毛细柱定量测定天然气中氢气、氮气、氧气、氮气、二氧化碳和C1至C8的短类含量的一个气相色谱法。该方法适用于分析摩尔分数在表1给出的范围内的气体组分。这些范围不表示检测限,而表示在此范围内使用方法能达到规定的精密度。尽管样品中会有一种或更多组分无法检出,但这种方法仍能适用。GB/T 27894的本部分与GB/T27894的第1部分和GB/T27894的第2部分结合使用。本方法也适用于代用天然气的分析。表1适用范围组分分子式摩尔分数/%氮气He o
7、. 0020. 5 氢气H 2 o. 0010. 5 氧气O 2 O. 0075 氮气N2 O. 00740 甲烧CH, 40100 一氧化碳CO O. 0011 二氧化碳CO2 O. 00110 乙缺aC2H2 O. 0010. 5 乙烯aCz H, O. 0010. 5 乙统C2 H 6 O. 00215 丙烯川C3H6 O. 0010. 5 丙炕bC3 Hs o. 0015 异丁烧C, H lO O. 000 11 正丁炕C, H.o O. 000 ll 2,2-二甲基丙统(新戊烧CsH 12 O. 000 10. 5 2-甲基丁烧(异戊统CsH 12 O. 000 10. 5 正戊炕C
8、s H12 O. 000 10. 5 1 GB/T 27894.6-2012月SO6974-6 :2002 表1(续)组分分子式摩尔分数/%环戊烧CSH1Z O. 000 10. 5 2,2-二甲基丁烧CgHu O. 000 10. 5 2,3-二甲基丁烧CsHu O. 000 10. 5 2-甲基戊烧CsHu O. 000 10. 5 3-甲基戊烧C6 H O. 000 10. 5 J 正己烧C6日uO. 000 10. 5 苯CsHs O. 000 10. 5 环己烧CS H 1Z 。.000 10. 5 一庚兢恒C7H18 O. 000 10. 5 甲基环己院C7 H 11 。.0001
9、 O. 5 甲苯Cd-. 0.0001-0.5 辛航dC8HI8 O. 000 1.5 一一二甲苯eC8H10 O. 000 IO. 5 注g在特定条件下(例如z样品体积较大),如果库尔分数大于1Illol/mol,那么这个分析可延伸至比C8更重的经类.这些组分通常不存在于天然气中,而存在于代用天然气中,b丙统与丙烯的分离很关键e本分离系统巾使用的色i荠桩可能元法获得分离效果。c组分包括2正庚烧,2-甲基己烧,3-甲基己丘,3-乙基戊;民,2,2-二甲基底婉,2,3-二甲基戍烧,2.4-二甲基戊烧,3,3二甲基戊坷,2,2,3-三甲基丁烧。不是所有的同分异构体都能够互相分离。d组分包括:正辛拙
10、,2-甲基庚饶,3甲基庚烧,4-甲基庚饶,二甲基环己烧,2,2日二巾基己饵,2,3-二甲基己饶,2,4二甲基己烧,&,5-二甲基己烧,3,3-二甲基己烧,3,4-二甲基己烧,2,2,:y三甲基戊烧,2,2,4-三甲基戊烧(异辛烧),2,3,3-三甲基戊烧,2,3,4-三甲基戊饶,2,2,3,3四甲基丁店。不是所有的同分异构体都能互相分离。E组分包括=对二甲苯,间二甲苯,邻二甲苯.间二甲苯和邻二甲苯不能互相分离.2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 27
11、894.1-2012天然气在一定不确定度下用气相色谱法测定组成第1部分z分析导贝。(lSO6974.1 :2000,IDT) ISO 6142气体分析校准用混合气体的制备称量法(Gasanalysis-Preparation of calibration gas mixtures-Gravimetric method) ISO 6143 气体分析校准混合气组成的测定和校验比较法(Gasanalysis一Comparisonmethods for determining and cheecking the composition of calibration gas mixtures) G/T
12、27894.6-2012月SO6974-6: 2002 ISO 6974-2 天然气在一定不确定度下用气相色谱法测定组成第2部分z测量系统的特性和数理统计(Naturalgas一Determinationof composition with defined uncertainty by gas chromatogram phy-Part 2: Measuring-system characteristics and statistics for prcessing of data) ISO 7504 气体分析词汇(Gasanalysis-Vocabulary) 3 原理3. 1 天然气样晶的
13、分析通过气相色谱法运用三根毛细柱测定氢气、氮气、氮气、二氧化碳和C1至Cs的短类。使用一根PLOTI)预柱分离二氧化碳和乙烧。用一根分子筛PLOT1)柱来分离氮气(He)、氢气(H2)、氧气(02)、氮气(N2)和甲皖(CH4)这些永久性气体。用一根涂有极性固定相的厚膜WCOT2)色谱柱分离C3至Cs(及更重的)经类。永久性气体氮气(He)、氢气(H2)、氧气(02)、氮气(N2)和甲烧(CH4)通过热导检测器(TCD)来检测。C2至Cs的经类用火焰离子化检测器(FID)来检测。3.2 代用天然气的分析一氧化碳(CO)和二氧化碳(C02)通过甲皖转化炉还原成甲烧后用FID检测。甲烧转化炉的使用
14、,使检测摩尔分数大于0.001%的CO和CO2成为可能。如果样品中不含CO或CO2,或者如果CO和/或CO2的摩尔分数超过0.02%时,那么就不需要甲皖转化炉。CO和CO2可以选择用TCD检测。当分析代用天然气时,3.1中描述的PLOT色谱柱也能用于分离乙快(C2H2)和乙烯(C2H4),分子筛PLOT色谱柱也可以用于分析一氧化碳(CO)。4 材料4. 1 载气4. 1. 1 氧气(Ar):纯度高于99.999%,不含氧气及水。4. 1.2 氮气(N2):纯度高于99.999%或氮气(He),纯度高于99.999%。4.2 辅助气体4.2. 1 用于火焰离子化检测器4.2. 1. 1 氯气(N
15、2)或氯气(He),纯度高于99.996%。4.2. 1. 2 空气,不含娃类杂质,即怪类的摩尔分数小于1X10-64.2. 1. 3 氢气(H2),纯度高于99.999%,不含腐蚀性气体和有机化合物。4.2.2 分析代用天然气时用甲婉转化妒(可选项)4.2.2. 1 氢气,纯度高于99.999%(也可用做尾吹气)。1) 多孔层开口柱。2) 涂壁开口柱.3 GB/T 27894.6-20 12/ISO 6974-6: 2002 4.2.2.2 压缩空气,用于驱动气动阅。4.3 参比气4.3. 1 工作参比气体混合物(WRM)工作参比气体混合物(WRM),其组成应与待分析样品的组成近似。组分的摩
16、尔分数相差不应超过表2所规定的相对偏差。使用符合以ISO6142重量法制备的并经过ISO6143验证和确认的工作参比气体混合物,至少应包含氮气、二氧化碳、甲皖、乙皖、丙皖、正丁饶、异丁烧。在间接测定情况下,工作参比气体混合物应当含有浓度与期望的浓度范围一致的参比组分,因此可能需要使用一个以上的工作参比气体混合物。表2样品和WRM的相对偏差样品摩尔分数1%WRM相对偏爱1%0.001-0.1 土10G。.11土501-10 士10二一-一一一10-50 士550-100 土3二二二一一4.3.2 性能翻l试气4.3.2. 1 用于甲:皖转化炉的操作(可选的)分析代用天然气时使用,氮气基体中含有体
17、积分数为o. 001%0. 02%的CH(,CO和COz0 4.3.2.2 含有苯和环巳烧的气体,用米确定峰的分离度。4.3.2.3 含有氢气和氮气的气体,用来确定峰的分离度。5 仪器5. 1 气相色谱仪系统5. 1. 1 两个色谱柱箱,有程序升温操作功能,能够按给定的线性阶梯升温(参见表白。色谱柱可以安装在双柱箱的气相色谱仪或两台不同的仪器中。分析者应当能够任意地控制两个柱箱的温度。5. 1. 1. 1 仪器1柱箱,装有PLOT预柱和分子筛柱(参见图1、图2和图3)。仪器1可以选择安装一个柱箱,该柱箱可以在40c 140 c的温度范围内恒温操作,并且柱箱内任意点的温度变化能够维持在士0.1.
18、C之内。5. 1. 1.2 仪器2柱箱,装有WCOT色谱柱。4 GB/T 27894.6-2012月SO6974-6: 2002 2 才C3+,C:!I2,C2叫,C2吨,C02,CO,CH4,N2,02,H2,He 什3口4 5 说明$l-PLOT预柱;2一分子筛PLOT柱53一-TCD;4 甲婉转化炉55-FID. 固1样晶进样时色谱柱配置框圄2 3 C. , _C.H._C.H._C.H._CO 3+, CO,CH4,N2,02,H2,He 4 5 说明:1一一-PLOT预柱z2分子筛PLOT柱z3一-TCD;4一一甲统转化炉55一一-FID.图2CO2和C2测定时色谱柱配置框固5 GB
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