2019-12-04 15:23:02, 安捷伦 SDT 团队 安捷伦科技(中国)有限公司
最近全国各地气温连创新低,北京的气温已经直奔零下去了,秋裤和暖气已是标配。目前,我国的主要供暖方式是集中供暖,也有部分居民响应国家“清洁能源”战略,采用燃气壁挂炉取暖。对于这部分朋友,你们有没有仔细想过这个问题:
不同品牌的一立方天然气,它们的发热量一样吗?
我国规定只要天然气高位发热量大于或等于 31.4 MJ/m3 便可以作为居民燃料用气,因此部分不法厂商在高品质天然气(国产天然气和进口管道气的发热量大多超过36.0 MJ/m3,进口 LNG 的发热量一般超过 38.0 MJ/m3)中添加氮气,使之刚刚符合国标,以赚取利益。所以,不同品牌的一立方天然气,它们的发热量可能不一样。
国际上天然气交易一般根据单位热值来进行,这样更能体现不同天然气品质差别,我国使用单位热值进行天然气交易也是势在必行的趋势。
那么应该如何获取天然气的单位热值呢?
获取天然气单位热值必须准确测定天然气组成信息,传统的天然气分析方法主要基于实验室气相色谱仪,这些色谱仪具有多柱多阀的复杂配置,完成一次分析需要耗费 15-20 分钟(取决于仪器配置和分析的目标化合物)。
与常规实验室气相色谱仪相比,安捷伦全新一代 990 微型气相色谱仪能够实现天然气的快速分析,990 配置了微机械加工的进样器和微型 TCD,具有分析速度快、体积小、灵敏度高、节省载气和电能等特点。
向左滑动图片了解仪器特点
图 1. 990 微型气相色谱仪(左)及便携版(右)
根据天然气中不同组分的分析需求,安捷伦基于 990 微型气相色谱仪平台,针对性地选择各个分析通道模块,开发了 4 种天然气分析仪 (NGA),见表 1。
表 1. 四种 NGA 分析仪的通道配置
扩展型 NGA 分析仪 B 可以遵照《GB/T 13610-2014天然气的组成分析 气相色谱法》,满足天然气全组分(包括He,H2)的分离分析需求。图 2-4 为不同分析通道分析不同天然气组分。
图 2. 10 m CP-MolSieve5Å 反吹通道分析He、Ne、H2、O2、N2、甲烷的色谱图
图 3. 10 m CP-PoraPLOTU 反吹通道分析 CO2、C2-C3、H2S 的色谱图
图 4. 6 m CP-Sil 5 CB 通道分析 C3-C9 烃类的色谱图
天然气分析中常使用反吹来分析 C6+ 烃类,并以组合峰形式定量。安捷伦 990 微型气相色谱仪开发了 8 m CP-Sil5CB 反吹至检测器 (BF2D) 通道模块,在一分钟内分离指纹图谱中的 C3-C5 烃,并反吹 C6+ 烃类组合峰,实现天然气分析。对于需要更快的分析周期并利用己烷响应因子定量 C6+ 烃类的用户,反吹至检测器 (BF2D) 通道模块是快速天然气分析的理想选择。
图5. 8 m CP-Sil 5 CBBF2D通道分析天然气的色谱图
安捷伦 990 微型气相色谱天然气分析仪可以配置 Diablo EZReporter 软件,将测定的天然气组成结果导入 Diablo EZReporter 软件,可以计算得到热值、压缩系数、相对密度和沃泊指数等信息。
图 6. DiabloEZReporter 软件计算结果
脑洞大开一下:下次加天然气的时候就可以跟老板大喊一声“老板,给我加 200 千焦的天然气,不多不少,就要正好!你不要骗我,我一分钟就能测出来你卖的气的热值。”说罢,指指身后拉着的 990 便携式气相色谱仪。
图 7. 安捷伦工作人员演示 990 便携式气相色谱仪
参考文献
[1]使用 Agilent 990 微型气相色谱天然气分析仪快速分析天然气. 安捷伦应用简报,出版号 5994-1040ZHCN,2019
[2]使用 Agilent 990 微型气相色谱反吹至检测器选件进行一分钟天然气分析. 安捷伦应用简报,出版号 5994-1041ZHCN,2019
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