天然气组成分析幻灯片.ppt

* * 天然气组成分析、物性参数测定 大庆油田建设设计研究院 1 概述 天然气流量计量是组合的测量，测量的结果是由一次仪表数据（如脉冲数、流量、几何参数）、二次仪表的数据（如温度压力、差压）和物性参数数据（如压缩因子、密度计算得到。天然气组成分析数据是用于物性参数计算，并通过物性参数间接影响流量计算结果。 2 标准方法 天然气组成分析及物性参数测定方法标准汇总于下表。 ISO/DIS 15970 物性测定 等效采用ISO12213 等效采用AGA NX-19 GB/T 17747 SY/T6143-1996 ISO12213 AGA8 AGA NX-19 压缩因子 等效采用 GB/T11062 ISO6976 标准参比条件下物性参数计算 等效采用 GB/T13609 ISO10715 取样 等效采用 GB/T 17281 ISO6975 等效采用ASTM D1945 GB/T13610 ISO6974 ASTM D1945 组成分析 与国外标准比较 国内标准 国外标准 项目 ISO6974-2000在一定不确定度下用气相色谱法分析天然气组成 GB/T-13610-1992天然气的组成 气相色谱法 ISO6975:1997天然气中C4--C16烃类的气相色谱法分析 GB/T-17281-1998天然气中丁烷至十六烷烃类的测定气相色谱法 ISO10715:1997天然气取样导则 GB/T13609-1999天然气取样导则 ISO6976:1995天然气发热量、密度、相对密度的计算 GB/T 11062-1998天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算 ISO12213:1997天然气压缩因子的计算 AGA8、AGA NX-19天然气压缩因子的计算 GB/T 17747-1999天然气压缩因子的计算 3 天然气组成分析 在流量计量中，天然气的组成分析可分为离线和在线分析两种方式。 3.1 在线分析 天然气组成在线分析仪采用的设备是气相色谱仪。一般都使用混合柱技术和热导检测器（TCD），能在短时间内（7~15分钟）完成分析。在分析报告中不但有组成数据，还有按标准方法用组成数据计算的标准参比条件下的物性参数。能定时取样分析，并有数据交换接口，以便向流量计算机提供数据。 3.2 离线分析 天然组成离线分析与在线分析所使用的设备和方法基本相同。区别在于流程较复杂，分析 组分多，各组分分离效果更好，分析浓度更深，对于C+6以上组分分析，还需要配备氢烃焰离子检测器（FID）。离线分析的设备是在实验室进行，一台色谱仪可用于多个取样点的分析，设备的利用率高，但分析时间较长（至少20分钟）。 3.3 分析的准确性 在线分析仪要求定期对各组分对应的响应因子进行校正。离线分析可用校正因子或按GB/T13610提供的外标方法进行分析。无论是校正因子法还是外标法都要使用标准气体。 3.4 在线分析和离线分析现状 在发达国家，在线分析和离线分析的使用是非常普遍的，选择的原则有经济性和实用性，目的是准确性。我国大多使用的是离线分析，在线分析正在试用过程中。 4 天然气取样技术 天然气取样技术是关系到所取样品是否有代表性总是不但影响到天然气组成分析结果，也影响到物性参数的测量结果。取样技术由三个因素组成，即取样点分布、取样方式和取样周期。 4.1 取样点分布 取样点的分布决定了所取的天然气样品是否有代表性。 1）对于多气源的输配气计量站，可在气体入口下游与流量计上游之间能使天然气充分混合的汇管处设置取样点。 2）对于单一气源的输气计量站，可在气体入口处设置取样点。 3）对于流量大的用户，如果用户需要，可在流量计的上游或下游不影响流量测量准确度的管道或汇管处设置取样点。 4.2 取样方式 取样方式有连续取样、累积取样和单点取样三种。连续取样是与在线分析相结合的。累积取样要求有控制流入取样钢瓶的流量控制装置，注入钢瓶的流量与钢瓶的容积、气源压力、计量点流量大小和收集样品的周期有关，技术比较复杂。单点取样是最简单的取样方式，在国内被广泛地应用。 4.3 取样周期 对于连续取样方式，取样周期取决于在线分析周期，在累积取样方式中，大多是一周收集一次。在单点取样方式中，国外大多是一天取一次，国内一般是一个月或一个季度取一次。 5 物性参数测定 物性参数测定有测量和计算两种方法，都被广泛使用。与天然气流量计量有关的物性参数有压缩因子、密度、相对密度、发热量、等熵指数、粘度和临界流函（系）数等。 5.1 标准参比条件下的物性参数