一种多功能气相色谱仪在天然气分析中的应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油与天然气化工第39卷第6期CHEMlCALENGINEERINGOFOIL&GAS一种多功能气相色谱仪在天然气分析中的应用杨应胜黄芳(中国石化江汉油田分公司采气厂技术中心)摘要介绍了一种多功能的气路流程，可用于天然气中无机和有机组分的分析，采用两根填充柱和一根石英毛细管柱组成的一种多维的天然气分析系统。通过在不同时间，采用六通阀和十通阀的切换进样实现了天然气中各组分完全分离的目的。采用毛细管分析柱和FID检测器，使系统对烃类组分的分离和检测范围得到极大的改善，从而增加了系统的应用范围。关键词气相色谱仪天然气组成分析

2、DOI：10．3969／j．issn．1007—3426．20l0．06．018天然气的全组分分析结果，可用于了解天然气本文提出的新型多功能天然气分析仪是由一个的分类，探讨天然气的成因，以及对比不同气田天然_卜通阀、⋯一个六通阀、一个热导检测器和一个氢焰检气的烃类和非烃类的化学组成；应用组成数据计算测器组成。系统配有三根色谱柱，其中两根填充柱，获得的物性参数对于研究天然气的运移、开发和集一根石英毛细管柱。所有色谱柱均安装在一个色谱输也具有重要价值。炉箱内，阀安装在色谱炉箱外。原机FCD检测器GC一17A气相色谱仪为全毛细管分离柱气相是将参考臂出口气返回到

3、测量臂的人口，通过三通色谱仪，配有高灵敏度的FID检测器和TCD检测接头作为测量臂毛细管的尾吹气，现将参考臂返回器，该机具有分析灵敏度高，性能稳定的特点，但由的气路断开，增加一路载气B，通过13X分子筛柱后于其柱箱体积较小无法安装流程控制阀而实现天然接入此处，其系统的流程见图1。气的一次进样全组分分析。笔者通过多年的实践，1．2原理在机外安装了一个六通阀和一个十通阀，通过管路本文所述系统实际上是由一个十通阀和一个六与色谱柱联接，一次进样，通过仪器的程序事件设定通阀控制进样和分析，分别由A、B、C三路载气组成控制阀的运行状态，实现了天然气组分的全分析。的相

4、对独立分离系统。A路和B路系统主要分离本系统适用于天然气中He、H。、CO。、O、N。、He、H2、O。、N。、CH、空气+甲烷、CO2、乙烷；C路CO、C～C。或更高碳数烃的定量分析，并能同时满系统主要分离烃类组分。色谱仪的流程分别见图足以下国家标准及行业标准的要求：l、图2和图3，其中，图1为处于取样状态的气路流GB／T13610—2003天然气的组成分析——程。气相色谱法；分析前，十通阀和六通阀均处于取样状态(图GB／T17281一l998天然气中丁烷至十六烷烃1)，开始进样分析时，十通阀切到进样状态，六通阀类的测定——气相色谱法；仍处于取样状态(

5、图2)，样品一路经载气B带入SY／T0529—1993油田气中组分分析——关13X分子筛分离出He、H、O、N。、CH进入TCD联归一气相色谱法。l1检测；待甲烷峰出完后立即切换六通阀到进样状态●(图3)，样品被带入PorapakQs柱，分离出空气+1实验部分甲烷、CO。、C2等组分后经TCD检测，待CO出峰1．1系统流程后启动程序升温；同时另一路样品被带入OV～1毛学兔兔www.xuetutu.com一种多功能气相色谱仪在天然气分析中的应用细管柱通过程序升温分离出C1一C16烃类组分后炉温：40℃(7min)进入FID检测。待样品峰出完后再将阀切换到取

6、20℃／min180℃(5min)样状态(图1)，待仪器基线稳定后做下一个样品分载气：载气A氩气(柱流量1mL，分流比1：析。50)；载气B氩气(柱流量2mL，分流比1：100)；载气C氩气(流量25mL／min)；载气D氩气(流量25mL／min)。热导检测器TCD：温度120℃，热丝电流60mA。氢火焰离子化检测器FID：检测器温度220℃，燃气流量45mL／min，空气流量450mL／min，尾吹气流量30mI／min。图4、图5分别为该条件下天然气样品在TCD和FID上获得的气相色谱图。1．4定量方法此流程对天然气中的组分进行了充分的分离，可满足

7、GB／T13610、GB／T17281和SY／T0529标准的技术要求。由于获得选择基于外标的归一化方法进行定量，在所选色谱工作条件下，用标气测定各组成的响应面积，可按GB／T13610外标定量，cg／T17281对C以上组分进行定量，也可按SY／T1．3分析条件0529规定的方法进行定量。系统的分析条件如下：(下转第537页)学兔兔www.xuetutu.com石油与天然气化工第39卷第6期CHEMlCALENGINEERlNGOFOIL&GAS537JournalofPressureVesselsandPiping，2006，83：336—342b9

8、6MarkWilhelmS，AlanMcArthur．Removalandtre