燃氣(人工煤氣、液化石油氣、天然氣)氣相色譜分析方法
【分析前言】燃氣中包括人工煤氣、液化石油氣和天然氣,它們各自的組分、含量不同,存在著一定差異,又具有一定的共性,國家標準中要用多臺氣相色譜儀、不同的色譜分離柱進行分析。本文研究用兩臺氣相色譜儀、兩套色譜柱、兩種定量方法、可以滿足3種氣體的分析方法,所建方法在兩個實驗室,通過多年的日常分析考驗,結果證明分離效果和分析方法重復性好,精度高,既節約了人力、物力又節省了時間,同時也能滿足3 種氣體分析和國家標準的要求。
【燃氣組分】
液化石油氣是石油加工過程中得到的副產品,其主要組成為C1~C4 的烴類,同時含有少量的C5 及C5 以
上的烴類物質;
天然氣主要成分是CH4,除此之外還有C2~C10 的烴類、H2、O2、N2、水分及硫化物;
人工煤氣主要組分為H2、O2、N2、CO、CO2、CH4 及C2 以上的烴類。
【技術方案】用兩臺氣相色譜儀、兩套色譜柱、兩種定量方法,可以滿足3種氣體的分析。一臺色譜儀分析用Al2O3 毛細管柱分離C1~C7 的烴類,在一定溫度下,樣品氣進入Al2O3 毛細管柱進行分離,FID 檢測器檢測,色譜工作站記錄各個組分的信號,用標準氣外標法進行定量;另一臺色譜儀用填充柱預分離加反吹的方法, 分析氣體中的H2、O2、N2、CO 和CH4,C2 及C2 以上的組分從預分離柱中反吹出去,以保護主柱不被重組分污染, 用熱導檢測器檢測、外標法定量;液化石油氣用Al2O3 毛細管柱分離,用面積校正歸一法定量。
【儀器配置】
GC2020氣相色譜儀(滕州中科譜)熱導檢測器(TCD)+氫火焰離子化檢測器(FID)+氣體六通閥
N-2000 雙通道工作站
載氣:氬氣;
混合物標準氣:1)液化氣:CH4:0.58%,C2H6:0.36%,C3H8:0.51%,CO:13.5%,CO2:6.69%,i-C4H10:5.00%,n-C4H10:4.92%,i-C5H12:1.00%, n-C5H12:0.90%,N2:
10%,H2:56.54%。
2)天然氣:CH4:88.5%,C2H6:3.31%,C3H8:2.09%,i-C4H10:0.964%,i-C5H12:0.362%,N2:3.504%。
3) 人工煤氣:H2:58.8%,CO:15.2%,CO2:2.10%,CH4:20.8%,C2H6:1.03%,C3H8:1.07%,N2:
1.0%。
色譜柱:碳分子篩填充柱,長2m,內徑2mm,ProPack Q 預分離柱,長1m,內徑2mm;
Al2O3 石英毛細管柱,長50m ,內徑:0.53mm
【色譜條件】
烴類分析:柱溫:80℃保持2min,10℃/min, 200℃保持4min;FID:150℃,進樣器溫度:150℃; 尾吹:
20ml/min;分流比:1:100;
填充柱色譜條件:柱溫35℃;TCD 檢測器溫度:150℃, 橋流: 70ma;進樣器溫度:150℃。
Al2O3 毛細管柱分離C1~C7譜圖
【結論總結】綜上所述, 燃氣(人工煤氣、液化石油氣、天然氣)氣相色譜分析方法采用兩臺GC2020氣相色譜儀,一臺用毛細管色譜分析人工煤氣、液化石油氣、天然氣中的烴類;另一臺分析天然氣和人工煤氣中的*性氣體。 色譜峰的分離度能夠滿足國家標準的要求,數據的重復性亦符合國家標準,方法簡單,容易操作
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