石油产品分析 教学课件 ppt 作者 王宝仁 孙乃有 主编 ppt 1111-1.pptVIP

* 帮助 返回 下页 上页 第一节 天然气 一、天然气的种类及应用 天然气是蕴藏在地层内的可燃气性气体。按来源不同分为4种：气田气（从气井开采出来的天然气，又称纯天然气），通常含90%以上甲烷，还有少量乙烷、丙烷、丁烷、二氧化碳、氮气、硫化氢等；油田伴生气（伴随石油一起开采出来的石油气），主要成分是甲烷，还有少量乙烷、丙烷、丁烷及戊烷组分；凝析气田气（从气井开采出来经凝析后可燃气体），以甲烷、乙烷为主，还含有一定的石油轻质馏分；矿井气（从井下煤层抽出的可燃气体，俗称瓦斯），其主要成分是甲烷。 压缩天然气(简称CNG)是广泛用作城市交通等轻型车辆的清洁燃料。液化天然气（简称LNG）有利于天然气远距离运输、边远天然气的回收、降低天然气贮存成本等。 我国天然气现行国家标准有GB17820－1999《天然气》和GB18047－2000《车用压缩天然气》（表11-1）。 二、天然气几种质量指标的测定方法概述 1．天然气组成测定 天然气分析分为常规分析和延伸分析两类。常规分析测定天然气中的氮气、二氧化碳、甲烷至戊烷的含量，有时还包括六碳以上的烃类（C6＋）、氦气、氢气等组分。对伴生气或油田气，有时需要测定摩尔质量大于己烷的各种烃类的含量，如分析到十二烷、十六烷甚至更高碳数的组分，通常将这种分析称为延伸分析。 （1）GB/T13610－2003《天然气的组成分析（气相色谱法）》 该方法采用外标法定量，即在同样操作条件下，分别将气样和等体积含有待测组分的标准气体混合物进样，得到色谱图，然后比较气样与标准气中相应组分的峰值，用标准气的组成数据计算气样相应组分的含量。 对色谱柱（吸附柱、分配柱）的要求是吸附柱能完全分离氧气、氮气和甲烷；分配柱能完全分离二氧化碳、乙烷到戊烷之间的各组分，对丙烷及之后的组分必须完全分离，对于丙烷之前的组分，峰返回到基线的程度应在满量程的2％以内，二氧化碳必须得到充分分离。目前分离氦气、氢气和分离氧气、氮气和甲烷大多采用13X和5A分子筛，有时还增加一段活性炭柱。分离乙烷至碳六以上各烃类组分时多选用非极性或弱极性的固定液，可供选择的柱子较多，有填充柱、毛细管柱等，可以根据需要制备或采购。 ①单柱分析过程。若天然气试样中氧气、氮气含量很小或不需要测定，分析时用氢气或氦气作载气，使用热导检测器，用一根分配色谱柱可以分离其中的烃类和二氧化碳。如用柱长为7m的25％BMEE〔双-2-(2-甲氧基乙氧基)乙基醚〕 在同样条件下进标准气样，将两张谱图中的同组分的峰高或峰面积进行比较，正戊烷以前的组分含量按式（11-1）分别计算含量。 正戊烷以后的组分用载气反吹色谱柱得到图11-1中的峰9和峰10，分别是庚烷及更重组分（分离不完全）、己烷的色谱峰。这些组分的定量采用以戊烷为标准对照修正的方法，即在色谱图上测量己烷、庚烷及更重组分的峰面积，并在同一张谱图上测量正戊烷和异戊烷的峰面积，将所有测量的峰面积换算到同一衰减，按（11-2）、（10-3）分别计算出己烷、庚烷及更重组分峰的修正峰面积，然后按式（11-4）、（11-5）计算出己烷、庚烷及更重组分的含量。 己烷的修正峰面积按下式计算： （11-1） 庚烷及更重组分的修正面积按下式计算： （11-2） （11-3） 己烷的摩尔分数y(C6)用下式计算： （11-4） 庚烷及更重组分的摩尔分数y(C7+)%用下式计算： 由于采用标准对照法分别计算，得到各组分摩尔分数之和不等于100，因此需对计算结果进行归一化处理。 ②多柱组合分析过程。将不同性质的色谱柱组合在一起，通过阀的切换，完成相应的分析过程（图11-2）。通过选择四通阀的转动，能方便快速地切换色谱柱的排列方式。一长一短的两根分配柱，既可单独使用，也可串联使用，具有一定的灵活性。还有用两根填充柱和毛细管柱组合在一台仪器上完成天然气的分析。 （2）GB/T17281－1998《天然气中丁烷至十六烷烃类的测定（气相色谱法）》 该方法适于测定伴生气或油田气等天然气中摩尔质量大于己烷的各种烃类的含量。分析采用硅油类填充色谱柱，用程序升温的方式进行分离，以