[发明专利]一种测定天然气中芳香类物质含量的装置及方法

说明书

本发明公开了一种测定天然气中芳香类物质含量的装置及方法。该装置主要由减压阀（1）、冷凝管（2）、低温箱（3）、气体流量计（4）组成，连接减压阀的玻璃长管（7）穿过冷凝管顶部的进气口通到冷凝管下部，连接气体流量计的玻璃短管（8）穿过冷凝管顶部的出气口通到冷凝管上部，冷凝管底部的开口处有斜向上的带螺纹玻璃管（9）；冷凝管中部充填导热介质，下部装有吸收液。该方法包括：将冷凝管放置在低温箱中；开启减压阀，一段时间后，取气体流量计出口的气样进行气色谱分析，取冷凝管内的吸收液进行油色谱分析；进行质量衡算，确定芳香类物质含量。本发明原理可靠，操作简便，为测量天然气中芳香类物质含量提供了基础数据和技术支持。

技术领域

本发明涉及一种测定天然气中芳香类物质含量的装置及方法，属于天然气物性测试技术领域。

背景技术

天然气组成分析数据是天然气工业中最为基础的数据，利用组成数据，可计算获得天然气的发热量、密度、相对密度和压缩因子等物性参数。在天然气贸易中，天然气的相对密度和压缩因子直接参与了天然气的计量。目前测量天然气组成的方法为气相色谱分析法，该方法只能分析出C₆之前的组分和含量。

随着勘探开发技术的不断进步，越来越多高压、高温、含复杂组分的天然气田被发现和开发。其中就包括富含芳香类物质(苯、甲苯和联苯)的大型天然气田。与常规烃类组分不同，苯的凝点高达5.5℃左右，因此在进行天然气低温脱水时，极易造成脱水装置和运输管线的堵塞，掌握这种类型天然气中芳香类物质含量非常重要。目前没有针对天然气中芳香类物质含量测定的装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供测定天然气中芳香类物质含量的装置，该装置原理可靠，操作简便，测量结果直观，适用于天然气中芳香类物质含量的测量，为天然气芳香类组分分析提供了工具和手段。

本发明的另一个目的还在于提供利用上述装置对天然气中芳香类物质含量进行测试的方法，为相应类型天然气在处理和运输过程中防止芳香类物质析出而造成堵塞提供基础数据和技术支持。

为达到以上技术目的，本发明提供以下技术方案：

一种测定天然气中芳香类物质含量的装置，主要由减压阀、冷凝管、低温箱、气体流量计、连接管线和阀门组成，所述冷凝管为透明状，最低工作温度低于-200℃；所述冷凝管顶部有进气口和出气口，一根玻璃长管通过带阀门的橡胶软管连接减压阀，同时穿过冷凝管顶部的进气口通到冷凝管下部，一根玻璃短管通过另一带阀门的橡胶软管连接气体流量计，同时穿过冷凝管顶部的出气口通到冷凝管上部，冷凝管底部的开口处有一个斜向上的带螺纹玻璃管，该玻璃管端部采用螺塞密封。

所述冷凝管位于低温箱中，所述低温箱中有制冷剂。

所述冷凝管中部充填导热介质，形成导热区域，用以延长气体在其内部的换热时间；所述冷凝管下部装有芳香类物质吸收液。

所述玻璃长管穿过冷凝管顶部的进气口通到冷凝管下部的吸收液中。

所述冷凝管中部的导热介质可以是玻璃碎粒，也可以是其他易导热物质颗粒。

所述冷凝管下部的吸收液可以是乙醇、乙醚、丙酮、四氯化碳、冰乙酸中的一种或多种混合物。

利用上述装置对天然气中芳香类物质含量进行测定的方法，依次包括以下步骤：

(1)向冷凝管中加入适量的吸收液，使冷凝管中的玻璃长管没入吸收液中，并将冷凝管放置在盛有制冷剂的低温箱中，制冷剂高度与冷凝管内吸收液液面高度相近；

(2)将原料气瓶通过高压管线连接减压阀，缓慢开启减压阀，通过气体流量计控制气体流速为50-300ml/min，一段时间后，取气体流量计出口的气样进行气色谱分析，取冷凝管内的吸收液进行油色谱分析；

(3)结合气色谱组成和油色谱组成进行质量衡算，确定天然中芳香类物质含量以及气样组分组成。