气相色谱热导检测器的工作原理(天然气组分及热值测量气相色谱仪)

Posted 2023-05-30

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气相色谱热导检测器的工作原理(天然气组分及热值测量气相色谱仪)

天然气计量是天然气生产、贸易、使用不可回避的问题。其计量方法主要有体积计量法、质量计量法和能量计量法。国外发达国家在天然气国际贸易中采用的计量标准为能量计量法，而我国目前普遍采用的是体积流量法。天然气作为多组分混合气体，产地不同，各组分及含量有所区别，这导致即使体积和质量相同，天然气热值也存在差异。而能量计量反映的是天然气的热能，是最能反映其燃料特点的一种合理和科学的计量方式。我国正在推动天然气消费，无论是国际贸易还是国内消费的计量和结算都要求尽快推广天然气能量计量。天然气分析仪|天然气热值分析仪|天然气组分分析及热值测量气相色谱仪

目前国内外天然气成分热值分析普遍使用的方法较多，有气相色谱法、热导式热量仪、NDIR非分光红外光谱法、多传感器集成式热值分析仪、激光拉曼光谱法和可调滤波红外光谱法。

可调滤波红外光谱技术及其在天然气成分热值分析中的应用，可调滤波光谱仪的测量原理是可调滤镜扫描光谱法，可提供全热值组分的高精度定量分析测量，仪表可直接计算输出热值。与其他方法相比，可调滤波光谱仪响应时间快、无需载气、永久标定，是可以实现无人管理的自动化系统。在应用上，这种方法适用于多种场合的天然气全组分分析与热值测量，包括天然气钻探、天然气的运输和储存、天然气管道的传输和计量应用等。

“煤改气”是我国坚决推行的能源政策，未来天然气在我国能源结构中必然会占据很大的比重，天然气计量设备也将迎来巨大的发展空间。而能量计量作为我国天然气计量的发展方向，相关的技术与设备将更受重视。

天然气组分及热值测定气相色谱仪内置氢气发生器，电子线路集成度高，可靠性好，操作简单，保证仪器质量稳定、可靠，能长期不间断运行，既保证了工作效率又节约维修费用，自动记忆运行参数，开机不需重设。可同步分析天然气中氧气、氮气、二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷等各组分含量。含量范围：0.01%~。通过各组分含量计算出天然气热值、华白数、密度等。

【分析要求】天然气是由多种组分构成的混合物。天然气的组成是指天然气中所含的组分及其在可检测范围内的相应含量。在检测时通常所指的组成是指天然气中甲烷、乙烷等烃类组分和N2、CO2等常见的非烃组分的含量。尽管天然气还含有如硫化物、水分等杂质，但如果不特别说明，在组成分析时并不检测这些组分。在商品天然气的组分分析中，天然气分析仪，由于天然气组分相对稳定，只要求对C1至C6的烃类组分进行简单分析（也称常规分析）。

【天然气分析仪分析配置】1.气相色谱仪：热导检测器（TCD），内置氢气发生器；2. 热值版专用工作站 1套；3.六通阀气体进样器（可选在线自动进样系统）；4.色谱柱：天然气专用色谱柱1套；5.采样袋2L；6.常用工具

【天然气分析仪执行标准】GB/T13609-1999 天然气取样导则；GB/T13610-2003天然气的组成分析气相色谱法； GB/T17747-1999 天然气压缩因子的计算； GB/T17820-1999 天然气； SY/T7506-1996 天然气中二氧化碳含量的测定氢氧化钡法；GB/T17281-1998 天然气中丁烷至十六烷烃类的测定气相色谱法； SY/T7507-1997 天然气中水含量的测定电解法；JJG 700-2016 气相色谱仪；GB/T 18603-2001 天然气计量系统技术要求；GB17820-2012天然气；GB/T11062-2014天然气发热量、密度、相对密度计算。

【天然气分析条件及检测报告】柱温：室温40℃；桥流：100mA；气化： 80℃；流量：30mL/min；检测器：80℃ ；进样量：1mL。

【天然气分析仪器参数】色谱柱箱：室温+10℃-399℃；热导检测器：（1）采用半扩散式结构（2）电源采用恒流控制方式（3）灵敏度：≥2500mV·ml/mg（正十六烷/异辛烷）。（4）基线噪声：≤20μV。（5）基线漂移：≤100μV/30min。

【天然气分析仪特点】

1、仪器内置氢气发生器，电子线路集成度高，可靠性好，操作简单，保证仪器质量稳定、可靠，能长期不间断运行，既保证了工作效率又节约维修费用，自动记忆运行参数，开机不需重设。

2、仪器带有断气保护系统，防止误操作引起的仪器损坏。

3、仪器的气路系统采用高精度阀结构，使得仪器气体流速的稳定性大大提高，从而获得良好重现性的分析结果。

4、仪器可分析天然气中氮气、二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷等各组分含量。含量范围：0.01%~100%。通过各组分含量精确计算出天然气热值、华白数、密度等。

5、仪器可在化验室使用，也可在线使用。

【天然气分析仪应用范围】主要应用于：LNG、CNG加气站、管道天然气成分热值全组份分析、液化气厂，液化气站，天然气公司及天然气用量大户等。公司生产的天然气分析仪可根据用户要求对以下天然气组分进行定量定性分析：氢、氧、氮、二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、新戊烷、异戊烷、正戊烷、己烷、庚烷和硫化氢。

【天然气热值分析报告】在标准状态（273.15K、101325Pa）下：

平均分子量=16.689；

高热值=40.628(MJ/Nm3)=9703.882(KCal/Nm3)，

低热值=36.607(MJ/Nm3)=8743.419(KCal/Nm3)；

高热值华白数=53.524(MJ/Nm3)=12784.069(KCal/Nm3)，

低热值华白数=48.227(MJ/Nm3)=11518.738(KCal/Nm3)；

燃烧势=79.045；

密度=0.7445(kg/m3)，

相对密度=0.576；

临界温度=191.36(K)；

临界压力=4.374(MPa)。