[发明专利]一种快速检测天然气高位发热量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体中杂质的检测方法，特别涉及一种快速检测天然气高位发热量的方法。

背景技术

天然气是一种储量很大、输送方便、成本低廉、清洁无灰渣、热值较高及燃烧产物对环境污染小的优质能源，因此，是一种理想的城镇燃气气源。从世界能源利用的趋势来看，采用天然气作为城镇燃气的主要气源，已成为当前的发展方向。在我国，近十多年来凡是有条件的城市如天津、成都、北京等地，都相继通过管道将邻近油、气田的天然气送入市区，作为城镇的燃气气源。

天然气的主要组分是甲烷（CH₄），在各种烃类分子中，它的碳原子数与氢原子数之比是最小的，而液化石油气的主要组分为丙烷（C₃H₈）、丙烯（C₃H₆）、丁烷（C₄H₁₀）和丁烯（C₄H₈），它们分子中的碳原子数与氢原子数之比就比甲烷要大。因此，甲烷完全燃烧后生成的烟气中由碳原子燃烧生成的二氧化碳含量最少。也就是说，天然气完全燃烧生成的烟气中的二氧化碳含量，比液化石油气完全燃烧生成的烟气中二氧化碳的含量要少，这对减少大气层的温室效应是有利的。此外，天然气中含硫、氮少，生成的烟气中二氧化硫及氧化氮等均较少。因此，采用天然气作燃气更有利于环境保护。

天然气和人工燃气一样，都是由管道送到用户家中，不像液化石油气那样要用钢瓶装运与使用，用完后还必须换瓶，因而使用起来省时、省力。尤其是对于居住在高层建筑的用户，或对于老弱病残的用户来讲，其方便性就更为明显。当然，对于散居的用户居民，采用瓶装的液化石油气可不受居住区域、地点和条件的限制，因此也是灵活方便的。

在我国的南方及中部大部分城市由于天然气供应量相对充足，加气站点较多气价相对便宜，所以天然气用量增大，很多城市的燃气汽车已经全部转换成为天然气气源，而且燃气汽车车型甚至也由小型轿车发展到大型的公交汽车；以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。  

由上可见，不管是城市管道运输气体还是西气东输项目，都要考虑到天然气的燃烧所放出来的热量，这便是热值或者发热量，现在越来越受到天然气上游产业和用气下游的关注。因为天然气是气体，不像石油化工产品直接用密度计或者密度仪就可以测试出来的，而天然气常温下是气态，无形无状，这就迫使一个快速检测其发热量的方法，而且要非常容易被大家多接受。但在国内天然气现有标准中，都提及到发热量的检测方法，并且规定了15/15℃，0/0℃, 15/0℃，25/0℃，20/20℃和25/20℃这六种条件的理想体积发热量；同时方法标准中也提到了理想质量发热量和理想摩尔发热量，后面这两种方式在计算过程中还要涉及到密度等一系列条件，所以不符合广大客户均寻找一种快速检测天然气的发热量的意图。而理想体积六种状态下，20/20℃最能代表客户使用使用条件最为接近，尤其是这种条件下天然气的高位发热量，所以最具有实际意义，最能满足广大技术人员一直都寻找到的这种快速检测天然气发热量的方法。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服上述背景技术的缺点，提供一种取样简单，操作简便的快速检测天燃气高位发热量的方法。

本发明的技术方案是：一种快速检测天燃气高位发热量的方法，本方法主要分为五个步骤，分别是准备工作、取样、进样、检测分析、数值计算，具体是通过如下工艺步骤实现的：

步骤一，准备工作：

1、仪器准备：

（1）GC7890色谱仪：安捷伦科技（中国）有限公司（氢火焰检测器FID）；

（2）AL₂O₃/S毛细管色谱柱：长50m，内径0.88mm，膜厚15.0um；

（3）氦气、氢气和氮气：纯度至少为99.99%；

（4）针形微调阀：一段接取样钢瓶5/8与另一端接GC7890色谱仪1/8；

（5）不锈钢取样钢瓶：4L，压力在10MPa以上，工作温度为-60~50℃；

（6）气体进样定量管：0.5mL；

（7）气体自动进样阀：可以设置精确到0.01MPa；

2、按下述程序升温设置色谱仪：

（1）进样器：50℃；检测器：250℃；

（2）程序升温：炉温从40℃开始保持2分钟，后以5℃/min升至150℃，最后以18℃/min升至190℃再保持5分钟；