天然气分析仪 如何检测天然气成分及杂质

 一、天然气分析仪核心检测对象

‌烃类组分‌

‌甲烷（CH₄）‌：主要成分（占比70%-90%），通过氢火焰离子化检测器（FID）定量‌。

‌乙烷/丙烷等低碳烷烃‌：C₂-C₅组分影响热值，需与甲烷分离检测‌1。

‌非烃杂质‌

‌惰性气体‌：氮气（N₂）、氩气（Ar）等降低燃烧效率，用热导检测器（TCD）分析‌。

‌有害物质‌：硫化氢（H₂S）腐蚀管道（需硫化学发光检测器），二氧化碳（CO₂）影响热值‌。

‌其他指标‌

水蒸气（H₂O）：湿度传感器辅助检测‌10；天然气分析仪氧气（O₂）：存在爆炸风险，需严格控制‌。

️ 二、天然气分析仪检测流程与关键技术

‌样品预处理‌

用特制气袋（铝箔/橡胶材质）采集管道或槽罐车天然气，挤压清洗3次排除空气干扰‌。

添加碱性电解液（如NaOH溶液）至储液桶，中和酸性杂质‌。

‌色谱分离分析‌

‌进样‌：气袋连接进样口，挤压20秒置换管路空气，扳动旋阀注入定量环‌。

‌分离‌：

分子筛色谱柱分离N₂、O₂、CH₄等轻组分（7分钟内完成）‌；

PLOT氧化铝柱分离C₂-C₆重烃（需延长分析时间）‌。

‌检测器组合‌：

TCD检测无机气体（N₂/O₂/CO₂）‌；

FID检测烃类（响应值与碳含量成正比）‌。

‌数据处理与报告‌

工作站自动生成色谱峰（"小山峰"波形），峰面积换算组分浓度‌；

计算高热值/低热值（MJ/m³）、密度（kg/Nm³）、沃泊指数等参数‌。

🔎 三、杂质识别与质量控制

‌掺假判定‌

‌氮气稀释‌：N₂异常增高（＞5%）且甲烷骤降，提示人为掺混‌；

‌热值验证‌：实测热值＜31.4MJ/m³（国标二类气下限）即不合格‌。

‌金属腐蚀风险‌

H₂S浓度＞20mg/m³触发报警（国限≤20mg/m³）‌；

CO₂＞3%需脱碳处理，防止液化设备冰堵‌。

🏭 四、天然气分析仪应用场景与操作要点

‌关键领域‌

燃气灶具认证：验证组分符合GB 17820-2018标准‌；

LNG贸易结算：热值数据用于定价（±0.1MJ精度）‌；

加气站质量监控：快速筛查掺假气源（7分钟/样）‌。

‌仪器维护‌

定期更换变色硅胶（防水分干扰）‌；

每月用标气校正（如甲烷中混2% N₂，误差＜0.03%）‌。

️ 五、天然气分析仪注意事项

‌安全操作‌

接地电阻＜10Ω防静电，远离明火‌；

检测H₂S时需佩戴防毒面具‌。

‌数据准确性‌

进样前确保温度稳定（±0.1℃控温）‌；

气袋残余率＜0.1%，避免交叉污染‌。

通过组分分离→信号转换→热值计算的链条，分析仪可精准识别掺假、评估品质，为能源贸易与安全生产提供核心数据支撑‌。