天然气的组成赛里安气相色谱法分析方案B

天美公司色谱仪器

2022.7.04

前言

通常，天然气以能源为基础进行买卖，因此除了比重、压缩性等其他特性外，还需要进行成分分析以确定其热值或BTU含量。天然气加工协会（GPA）发布了天然气和脱甲烷烃类液体混合物的分析方法（GPA 2261和GPA 2177标准）。组分包括氧、氮、二氧化碳、轻烃和按反吹分组的重烃。分组峰包括气体分析方法（GPA 2261）中的己烷和较重组分（C6+）以及液体分析方法GPA 2177中的庚烷和较重组分（C7+）。

硫化氢是天然气中经常存在的一种组分，通常具有定量意义。尽管它是从指定的色谱柱中以明确的峰进行洗脱的，但可能需要采取特殊的预防措施以获得令人满意的准确度,天然气分析系统B流程图详见图1。

实验仪器

赛里安新款 GC 8500，通过定制升级，该分析系统使用了赛里安的FID检测器及TCD检测器。在图1基础上还可以进行拓展升级，如需对氦或氢含量进行定量的情况下可以添加额外的填充柱通道详见图4；如需检测硫化氢、羰基硫和硫醇可在这基础上，添加专用硫通道详见图5。注：SCION气相色谱仪最多可容纳3个检测器。因此，只能添加一个附加通道。

实验结果

分析系统（图1）可以满足这两种方法的要求。三个色谱柱用于完成天然气的单通道分析：（1）用于氧和氮分离的分子筛柱，（2）用于从较轻组分中分离己烷（或庚烷）+馏分的预柱DC-200色谱柱，以及（3）用于分离空气、CO2、H2S和C1至C5碳氢化合物的分析DC-200色谱柱。10通阀允许同时进行两次进样，一次进样到分子筛柱，另一次进样到短DC-200柱。这些色谱柱连接到一个12通阀，该阀提供两个功能：（1）两个DC-200色谱柱的顺序反转，将C6+/C7+组从较短的预柱反吹至检测器，（2）分子筛柱的反吹放空。低于正戊烷的较轻组分从短预柱进入分析柱，DC-200柱的顺序反转。柱系统设计用于在反转所需的时间之前从分子筛中洗脱氧和氮。这可确保在12通阀切换至将C6+/C7+峰值反吹至检测器之前，已检测到永久性气体。“重组分”合峰之后是剩余组分的各个峰（图2，图3）。

▼ 图2. TCD的天然气标气