【国家标准(GB)】 天然气的组成分析 气相色谱法

本标准与ASTMDI545一1996的一致性程度为非等效，本标准ASTMT>1945199F的主要差异是，GB/T13810—2003
标准气的率度，对于率尔分数不火于E%的组分，其标难气浓仍采用GB/T13510-1992的规定；而对于摩尔分数人于5%的组分，其标准气救度则集用ASTMM1945—199:的规定。摘密度：对干摩尔分数不大于10%的组分，其精密供采用A5TMD19451996的规定，对于度尔分教大于10长的组分，其精密度要求是AS1\ML1945—199的两倍本标准代GB/136101992.大热气的组成分折气相色诺。率标难与B/T1351u—1552相比，主要定化如下：扩大了适用范国：
在对色谱的要求方而，措加广分离度的要求；增证检查检湖需级性的要求和步进·-步叫了标气与测样品之间的效度关系：提高了对精册度的要求，根据验证试验结某，对于尔分数不大于10的组分，其精案度直接采用A5TMD19151996的规定，对干座尔分数人十10%的期分，其精出虚要求是ASTML19451996的网落.
本标准的附录A和附录B为规范性研录，附录心附录和附录F为宽料性附球，本标由中国石油天燃气菜团公司提出。本标希由全国天然气标准化技术委总会归口，本标准兰要起中单位，中国石独西南袖气田分公司天然气研究院。本标准茶加起草单位：泸化集团有限卖迁公司，丰标准兰要越节人盾康，告文平、退水杰、七敦伦未残，本标准于1992年8升肯次发布。
1范围
天然气的组成分析气相色谱法
GB/T13610—2003
本标准规定广用气相色谱达测定大就气及类低气体混合物的化掌组成的分析方降：本标准活于如表1所亦天然气期分范固前次断地范用于个就几全能尔的测完本探准不被及与其成用有差的所有紫全问题。在使用本标准前：使用常有真狂制和成的安全和链康快作愿程并明确其定的适用药。变1天然气的组分及浓度范围(率尔分效）组
二博化碳
异了烧
正丁统
异现烷
求使和更重组分
研化氧
规范性引用文样
浓度距民（廖尔分效1关
5. 51 ~.1G
0.01-·10
u. 0_ --10c
0. 61 -- 1
0, 0.--1x
0, 0. -- [
0,0:--10
5, 51--2
下列文性中的茉款通过本标准的引开而成为本标准的争款。儿是注月期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括地误的内容）些接订版均不适用下车标独，搭而，乾励根据车标准达成垫保的各妞究后凸可用这些文件的录新版木，儿呆不注日期的文件，其最新版本道用于术标谁、GB/T5274气体分校准币含气的制备称量达（CB/T5274—1!85.IS06142,81.ECV)3方法握要
其有代表性的气样书已组成的还满滑合气（以简称标准气，在同样的禁作录件下，中气相色落法进行分第。详品克许多重民组分可以在其个时回退过成处洗过社子转气的方向，券设·纠不规购的蜂，这组更尽班分以是C。和更更组分，和更重组分，或，和更更组分。由标准气的组成值，通过到比峰高、峰而积感者两者的对比，计算疑得样品的相应组收。GB/T13610—2003
4试剂与材料
4.1载气
）氢气或氢气达职分数不低于例b）氮气或氟气，体数分数不吸一99.99泛。4.2标准气
分需露的标准气时采用同家一级标准物质，或按GB/T52润备。在氧和热乱尔分析中，册样对干空气足种范用的标准物，标准气的所有组分必烈处于均勾的气态：对于屏尔分数不大丁%的组分，与样品相比，标准气中应纠分的雌尔分数应不大丁“0%，亚不成于样品中和适组分嵌度的一半。对于却尔牙数大于5与的组分，标谁气中柜忘组分的浓度，忘不低十样品能分我的半，妞不人士该组分我度的两倍，5仗器与设备
5.1格测器
选用热导检测器，或在灭敏度利稳定性方而与之相当的检器，要求对丁正丁烷度尔分数为1为气鲜，进0，25m至少应产生，5in的信号。5.2记录系统
用记录议，电子测分设或微处理机：5. 2. 1记录忆
记录仪满标昆程为1aV~5mV，记录纸宽不少于150mm，记录范的最人滨应时问等十或小十25.如只人工谢量色谱蜡，抓需较快的纸速.纸速叫快全10的mn/min。5.2.2电子积分仪或账机处理机
能检衡色谐分离并记录刷应值。5.3变减
如果人工划款色诺峰，必氮使用衰减溢，以快检测器辅山恰号的放大峰值保持在记承仪的纸充范画性，衰减档之间的诉差必须小于05.4进样系统
必领选用对气样中的组分呈将性和无驳附性的材浆制，虚优先选用不频钢。进弹系统应配替带定量替的进样网,定量等依积为 0. 2 mi,~2 TrJ.:内径 2 Tri[n,小三 2 的府带到热器：
对十在典空下的过样，可选用图所末的管裁排列。规高空种
上州然间
国！用于真空下进样的管续排列2
国添收巢斯
5.5柱温控制
GB/I136102003
恒温操作时，杜迟保持位定，其变化应在0.3℃以内：序升温时，札温不应超过样中填充物荐的温度限板，
5.5检测器温置控制
在分析的全过程中-检测器源度应等于或高于最商柱益，并保持恒定，其变化应在0，3℃以内.5. 7数气控制
在分机的全过程中，帮气流量保存恒定，其变化应在1%以内。5.8色谱柱
拉的材料对气样中的组分必刻呈情性和无吸附性，应优无选用不锈销管，挂内块允物对被检测的乱办均分商应达刻规定的要求。5.8.1吸附柱
必须能完全分离氧、起和中烷，分离变K必大于或等于1.5，分离度接式（1）计算，图？是果用及附柱快得的例典独色谱围。
R =2(-)/(W,+W,)
式中：
在相辖的两个峰小，第］个色谱峰的绝对保别时间，2一第>个色谱峰的跑对保留时间，9一第1个色峰的峰宽，S；
一相邻为第2个色谱懂的蜂宽，。(mm)8
色满条性：
带：13x分子第，(0.2x0.1k）mm（)-80)耳长？m;
我气：低气，30ol/anr
量,25ml..
图2分南氧、氛和甲烷的典型色谨围B/13610—2003
5.8.2、分配柱
必须能分离一氧化碳和乙烷到戊烷之耐的各册分，在丙烷之前的组分，峰返回基线的程度应在谢标盘的2外%以内，二氧化碳的分高虚R必须大于或等于1.5。要求对于算化偿障尔分数为0.1%的气样，进样0.25mL时要求能产生一个清听可测的峰。整个分离过程（包括正戊烷之后，通过反吹装得的已烷知更重组分的一组响应应在40min内完成：用3，图4析图5是采用某此分配柱装得的典型包谱实例，图显多检应用获得的典型色谱安例。ain
色谱录件：
色讲转：25kkMRE.Careraxa:h,P；#k.7ms
湿25℃1
我气气mL/in
进栏量，5.25m
印烧和套气。
早一炔
异设炼：
止放烷：
胰炕改史豆组分；
仙流，
图3天然气的典型色谱图
包诺条件：
:Slicrine./5x(hrsmo9orbPAw
柱长：1c
#气：氧气.4uL/uim
近量,25ml.
1—-·空气.
.一其化费；
乙烷：
丙烷，
异丁烷；
正丁院：
异皮炭，
正茂规；
已及更益组牙，
图4天然气的典型色偏图
GB/T13610—2003
GD/T13610—2003
tomin)20
色踏条位：
色诺：）mDIDP6批DMS
盘气震气?mL/min;
进益，3.50ml.，
烷和空气！
乙烷！
一二州化碗：
丙烧：
异二烷
正丁烷
异皮块：
一上皮烧.
5天然气的典型色销围
包诺策作：
1.5ralezeChro60bw(0.18-0.15uu[0.~100月32PrapakN0,E.2.15)um(80~10G目K2u色±,5A分,(0,18--0,15）mmL(80-100)日JK2m1—--
2——午统！
正丁烷！
...-异虎焙；
止成竞：
一氧化最：此内容来自标准下载网
统及单量证分，
四焕，
图6天热气的费型色谱图（多柱应用）5.9干燥蛋
GB/T13610—2003
除己知水分对分析不干扰外，在进样闷前必须配工燥器。干燥器必须只脱除气样宁的水分而形脱除待测组分。T爆器的制备见求A。5.10间
他用阅或试择分速器，或二者兼出，月于收剪切接。5. 11 压力计
采用T型玉力计，或精确计且品读的其他乐力，测以也国卡—10kF~—120kPa或更上范用，如果采用型水银压力计，应接有关安会规格决行。5.12点空票
真空泵的真空度必须达到绝对压力为130 Pa或更低。GB/T 13610~~2003
6操作步源
6.1仅得的准备
按照分析要求，安装好色磨柱。调些操作录件，并使仪解稳定：6. 1. 1线性检查
对于率尔分数大干光的任何组分，必领获得其梦步数据。在岛浓理范国内，色谱检测器井非真止的践性，成在与被测详品度提近的范两内建立其线性.对于穿尔分数不大\兴的组分，可用（2--3)个标准气在人气压下，用进样进择，获得组分策度与响应的数据。
对可摩尔分数大于的组分，叫用纯组分或定液度的混合气：代一系到不的真空小下用过样网进样，获得组分液度与响放的数据，将线性恒查获得的数期制作实格，并以此来价检测器的线性，表2和表3分别是甲烷和免气线性评价表的示例：
表2甲烷的性评价
A的信堂-[-A/A,X00
225:10593
24610272
26175520
2804240:3
299145504
31798723
335439056
151126721
单尔分致坏
2.2553 ×1c-
2.8082:x.u
2.8302X10
2.3530×10
2.47%1XJu-
2.3900x1n·7
2.4372×10
3, 42:5X1(-:
让：人之国的偏热是招相靠的两中难既点之间的偏关，以求表示，表 3
降面积1
29137065
57452764
5553192
1114919x2
1-7263734
152652288
187232496
6, 1, 1. 1
率尔分数X
在不間真空压力下的线性步噪
要气的线性评价
1. 7007X11
1. 7.FDX I>-
1. 7657×10
1.7030×10
1,2121D
1.3-1221u
1.3693×10
A之回的信并买
c, 94
作, 79
.-, 57
3/之间的前差/K
.0, 89
物纯组分气源和样品进灯系统连接。物空样品进样系统，观七型压力计是否泄骨（里图1）。样品边样系统必频处丁真空状态并三密划小心打开针两，让纯起分估进人该系统关H使编时压力达到13：。准确光录分厅，开样品低，将详品注人色谱生，记采注组分的师面。五复步燥和b让计读数分则为26kPa30kPu5kPak7kP91la记录相应小下每一次样品分析求得的色潜峰的面积，6.1.1.2缺性检查的注意率项
GA/T 13610—2003
在大气正下，氮气、甲烷和乙烷的可缩性小于1%。天然气的其他军分，在低于大气乐下，仍点有明显的可压缩性，
对于热气压小于1WkPe的组分，山于役有尺够的蒸气压，不催用纯气体来检诞其载性。刘干b
这类组分，用氮气必甲烷与之混仑，由逆寒得其分求，并使总服达划100a，犬然气中带见维分在38心下的饱和蒸气K池表4.可采用一个舍有种待测组分的标准气，通过在不同的压下，分别进栏的方法米战性检查。
表 4天然气中各组分在38亡时的薰气压组
Fc, 1t
-C, H:
6. 2情那再复性禁查
渔川kra
>34 500
当仅器稳定后，成次或两次以上述续进标准气检会，每个担分前应使相差必须在1关以内，在深作柔件不变的前提下，无论是连续两次逃样，还尼微后·次与以前其一次进样，只要它们每个组分相差产1%以内，都川作为随后气样分析的标准，推荐每天过行按亚操作，6.3气样的准备
如果书要脱余魔化氧有的种方达叫供生日（见录B）。在实快，样品必氧在比取样时气源温度产15:的湖度下达到平衡，温魔跨商，平衡所需时间就趋短（3J)uL或更小的样品容器，的需2>，本力达完，在现场取单：已经脱除了带在气达中的体，
如果气谢温质高于实验室温度邮么气样在进人白讲仪之前需承先加热。妇果巨气样的轻露点任干环魔最假漏退·就衣需加热，6.4进拌
为了获得检视器对各组分，尤其是对甲烷均或性响虚，进择证不应超过0.5L，除丁邀量纠分位开这样的进详量，都能我得是够的精密度，测定库尔分数不为十[%的靠分时，进粒早允许增的到s rl.
样品新仪器逆样了之间的连接曾线成选用不锈解或案四第乙烯普，不得族乐铜，亲己烯，案或乙缔或想交管
6.4.1吹扫
打作品的出口阅，用气详吹扫包括定量贷在内的延样系统。对于每台仪器必须确定和整证所需的次量。完基管进单儿力应换近六气！关闭样品放阅.使定量普中的气禅玉力稳定，后即将定量营中气样于人色谱让中，以免您人污染物，GB/T13610—2003
G.4.2封液受换法
如果气样是用时液置换法获得：那么前用均液置换瓶中气样吹扫包括定早管在内的进样系统：某些组分·如二氧化碟、或化氢，已院利更重分川能感水玻基他村滤部分或全部脱除，当猫密测定时，不将采用时滋置换法。
6.4.3真空法
将进杆系统抽窄，使绝对正力低丁100Ta，将与真空系统相进的关闭，然后仔细地等气样从样品短充人定盘管至所要求的压力+随后将气样导人色培柱。6.5分高乙烷和要重组分，二载化碳的分配柱操作便用舞气变点气件载气，选择合适的进样随进样、并在适气时候反吸再组分，按同样方法获得标气应的明盘。刘果此色讲样能将甲烷与氢和款分高（见修，4).邮么也可用此生来则定甲烧，但进样试不得起过5.5m..
6.6分商氧,贫和甲烷的吸附柱操作独而激气或氛气作截气，对甲烷的继定，边样量不写起过0.5mI进样获得气样中氧，乱利中烷的响应。按尚详方法快待忘和甲烧标准气的响底，如有必要，导入在定点空出力下并且压为做精醇凝最的十空气或绝氨气稀样的平空气，默将氯和氯的响应。任：氧含量约为1兴的保合物可使以下与替制备，将一个千空气气粮数不到2MP·此不力不齐确端测量，因为此涯合物中的氮必须通过和标准气中的氮比轻来确定，此限合物复的率尔分数乘以0，206、就妥规的掌尔分，成若采以C，28就品集冠的率东分，几州备的氧拆准气异不可的，由了氧的位因相对稳定，对于载允许使用明底因了，6.7分离轰气和氢气的吸附柱操作使用气或氧气作载气·进样1mT.~-ml).。记录氢和氢的均业，按同样方法然得合适浓度氧环到标准气相应的响应（死图7）
色避乘件：
带社：X分子路：
托长：2m；
比益：502
检测器氧1A
#气气
7计算
1.1数据取舍
图7分商氮和甄的典型色谱图
每~组分唑的右效嫩字应接量器的精渐反和标推气的有效数车取舍，气栏中任何维分依度的有效数字应数，不应多于标准气中相谢分液的有效数字位数，7.2外标法
7.2.1戊烷和更轻组分
初员来个组分的单高成降面双，将气样和标准气中相应组分的响应换算到同一衰减，气样中分13
的陆度按(2)计第：
3,=.(F/H2)
式中．
\—标准气中组分的障尔分致，H一，气样中1非分的峰高或峰面积H标确气中组分的降尚或哗血棋，H，和H用相司的单位表示。划果是在一定点空玉导人牢气作氧或效的标准气安式（3]选行压力修正。3:=.(H/Hw)(p./P.)
式宁：
空气边样时的绝对压力，kPa：
-空气步样时，实乐的大气压力，kPB。7.2.2已烷和更置组分
GB/T13610—2003
测量反吹的已烷，流及更纠分的塔面积，并在同--色图上测是正，异皮烷的面积，将所有测量终面只换算到间一友我，补充方法无附类B.色谱持的非列童卫附录，气矿已烷（C和缺上加(>的浓度变式()计算
式中，
气样中破数为的距分的序尔分数，兴一气样中吴成烧与工茂烷严尔数之和，次：4(,)气样中碳数为萨组分的峰面职A)一气样中导成境和正成烷的百积之和，A)和AC用相向的单位丢求。M(C,)一-皮烷的相对分于质量,取值为7含1M(C.)-
碳微为？的分的相对分于质显对：取值为，对了！为平均相对外了历，虾果异成烧和正戊烧的改安已通过轻心的进样量单疯进行了细定，羽之就不病再新测定。7.2.3归一化
将每-个军分的原始背年值乘以100，再降以所有望分原始含望值的总和，即为每个近分山一的率尔分数，所有组分原始官量的总利与100,%的差低不应距过1.心%：，气的计算示例见对求卫。e精唇庄
用下列准则，对断测定转果是否可信。日.1重象性
门司一学作人贝使用同一这器，对同一气样复分斯获好的结果，如果这续两个刚走结果的整值超止了来5帮的效值，质规为以疑
B.2再现性
对同一气样归两个实验室提共均分析钻乐，如果差值超过了表5规定的数值，每个实验室的综果都应为可。
表 5 摘密度
武分法察尚州金数
c. 1.~1.5
1.- .3. :
动发性
存题性
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