摘要： 随着我们国家对天然气的需求逐渐增加的情况下，为了更好的了解天然气中每个组分的含量，建立一个适合我国国情的天然气分析方法标准是必要的。天然气主要成分是甲烷以及少量多烷烃类，因用途广泛，天然气分析方法及标准也是多种多样。本课题主要研究了气相色谱法分析天然气中甲烷含量的测定方法，依照GB/T13610-2003，采用气相色谱法建立天然气组分分析方法。以不同浓度的标准气体建立标准曲线，分析天然气样品，由此得到了天然气中甲烷含量的分析结果。并考察了分析结果的准确度以及精密度等方法学指标，分析结果表明：分析方法准确，精密度高，能满足标准规定的要求，可用于天然气中甲烷含量的分析测定。

关键词： 气相色谱；天然气；甲烷；常规分析

Determination of methane content in natural gas by gas chromatography

Abstract: With the increasing demand for natural gas in our country, it is necessary to establish a standard of natural gas analysis method suitable for the national conditions of China in order to better understand the content of each component in natural gas. Natural gas is mainly composed of methane and a small amount of polyalkanes. Because of its wide use, the analytical methods and standards of natural gas are various. This paper mainly studies the determination method of methane content in natural gas by gas chromatography. According to GB/T13610-2003, gas chromatograph method is used to establish the analysis method of natural gas component. The standard curve was set up at different concentrations of standard gas to analyze natural gas samples, and the results of methane analysis in natural gas were obtained. The accuracy and precision of the analysis results are also investigated. The analysis results show that the analytical method is accurate, high precision, and can meet the requirements of the standard. It can be used for the analysis and determination of methane content in natural gas.

Keywords: Gas chromatography; Natural gas; methane; conventional analysis

目录

1．绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 天然气分析研究现状及发展趋势 2

1.2.1 天然气常规分析国内外标准的对比 3

1.2.2 分析对象的范围 4

1.2.3 测定条件的比较 4

1.2.4 天然气分析分析的发展趋势 5

1.3 气相色谱法分析方法的建立 6

1.3.1 气相色谱法分析方法测试的配置与步骤 6

1.3.2 进样系统 7

1.3.3 色谱柱及柱温的选择 7

1.3.4 载气及流量的选择 8

1.3.5 温度控制 8

1.3.6 检测器的选择 8

1.3.7 记录系统 9

2．实验部分 10

2.1 仪器与试剂 10

2.2 实验方法 10

2.2.1 甲烷标准气体配置 10

2.2.2 气相色谱的考察 10

2.2.3 方法学指标的评价 11

2.2.4 天然气中甲烷的测定 11

3. 结果与讨论 12

3.1 色谱柱条件的确定 12

3.1.1 色谱柱的选择 12

3.1.2 柱温的选择 12

3.1.3 载气流量的选择 14

3.2 甲烷的定量分析 15

3.2.1 标准曲线绘制 15

3.2.2 方法的精密度试验 16

3.2.3 方法加标回收率的测定 17

3.2.4 样品的重复性 17

3.2.5 天然气中甲烷含量的测定 17

4. 结论 19

致谢 20

参考文献 21

1 绪论

1.1 研究背景及意义

存在于地下的岩石层中的以烃为主体的混合气体被总称为天然气，天然气作为一种优质的清洁能源，其开发和利用已受到全球的普遍关注 [1-2]。天然气燃烧充分时，单位放出的热量较高。燃烧时副产物较少，主产物为水和二氧化碳。从组成成分角度来看的话，天然气是由大自然经长期时间孕育而出，其本身携带的成分和杂质相对较多，主要成分是烷烃类,在天然气中占比最高的是甲烷,除甲烷外还含有一些其它烷烃类，类似于乙烷丙烷之类的，以及一些重烷烃类，除开烷烃类，还有掺杂了一些无机化合物，类似于氮气，水蒸气，二氧化碳，惰性气体等，不同的成分以及不同成分的不同含量比例，都会对天然气有着许许多多方面属性的影响。天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少，产生的二氧化碳仅为煤的40%左右，产生的二氧化硫也很少。天然气工业中它是优质燃料以及优良的化工原料，天然气与煤炭石油等资源不同的点在于环保，它的燃烧产物没有废水以及废渣的生产，而且在使用时更为安全以及能耗，环保上更为优良，在提倡使用环保清洁绿色的能源这样的国际环境前提下，天然气作为环保能源它的需求会持续增加，因此我们可以预测到的是，天然气在未来必将成为保持持续增长需求的能源。但从天然气能源储量上来说的话，储量相对集中，在我们的国家天然气储量可能较为匮乏，在需求持续增长，在开发能源较为匮乏的时候，如何更好的去开发利用现有资源就成为了一件必不可少的事，基于开发和利用之中，我们不可忽视的是：应该在天然气工业中建立一套标准的体系，无论是在测量方面还是生产方面。