微型色谱在天然气常规组分和硫化物快速分析中的应用
2021-07-05邓凡锋王维康杨嘉伟
天然气化工—C1化学与化工 2021年3期
邓凡锋,王维康,周 鑫,杨嘉伟,潘 义
(中国测试技术研究院,四川 成都 610021)
天然气主要是由甲烷、 乙烷等烃类和氮气、二氧化碳等组成,作为清洁高效能源,在我国的能源体系中的比重越来越高。 对于天然气中的常规组分通常采用多阀多柱多检测器的气相色谱进行分析[1-4],光谱分析技术如激光拉曼[5,6]、傅里叶红外法[7,8]也开始应用在天然气常规组分的分析中。 天然气中的硫化物有毒有害、污染环境、腐蚀管道设备,是需要进行分析的一个重要参数。 目前硫化物的分析方法主要有火焰光度法[9]、脉冲火焰光度法[10]、硫发光检测法[11]、质谱[12]、红外光谱法[13]等,采用热导检测器气相色谱分析天然气中硫化物的研究鲜有报道。 天然气中的重烃(C6+)和苯系物(BTEX)具有较高的组分发热量和较高的露点温度,二者含量的高低对天然气热值和烃露点影响很大[14],目前通常采用气相色谱对天然气组分进行分析定值,间接计算出相应的热值和烃露点[15-17],因此对其准确分析非常重要。GB/T 30492-2014《天然气烃露点计算的气相色谱分析要求》中的推荐方法采用氢火焰离子检测器分析到C9组分耗时18 min[18];分析完二甲苯需要耗时1 h以上[19],大大降低了分析效率。
为了满足对天然气中常规组分和硫化物的快速分析, 本文采用基于MEMS加工技术芯片化集成的微型热导气相色谱仪,选用不同的分析模块组合对天然气中的常规组分、硫化物、重烃和苯系物进行了系统性的分析,以探究微型热导色谱在分析周期、重复性、检出限等计量性能方面相对传统分析仪器的优势。……
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