ICS 75.060 E24
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T13610—2014 代替GB/T13610—2003
天然气的组成分析 气相色谱法 Analysis of natural gas composipion-Gas chromatography
2015-05-01实施
2014-12-05发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T13610—2014
目 次
前言 1范围 2规范性引用文件 3方法提要
试剂与材料 5
4
仪器与设备 6 操作步骤计算
12 13 15 17 18 19 21
7
8精密度附录A（规范性附录） 补充方法附录B（资料性附录） 色谱柱的排列· 附录C（规范性附录） 干燥器的制备和硫化氢的脱除附录D（资料性附录） 常见误差和预防措施附录E（资料性附录） 计算示例 GB/T13610—2014
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T13610—2003《天然气的组成分析气相色谱法》。与GB/T13610—2003相比，
主要技术变化如下：
修改了标准气浓度要求。对所有的组分，均采用同一要求，即对气样中被测组分数，标准气中相应组分的浓度，应不低于样品中组分浓度的一半，也不大于该组分浓度的两倍。同时也增加了标准气组分最低浓度的要求，要求标准气组分的最低浓度应大于0.1%。 修改了精密度的表述方式。组分的浓度范围的边界点由原来的交叉变为连续但不交叉。如将边界点“0~0.1"和"0.11”改为“0~0.09”和"0.1~0.9”。
本标准由中国石油天然气集团公司提出。 本标准由全国天然气标准化技术委员会（SAC/TC244)归口。 本标准起草单位：中国石油西南油气田分公司天然气研究院、成都天科石油天然气工程有限公司、
泸天化集团有限责任公司。
本标准主要起草人：唐蒙、曾文平、迟永杰、张娅娜、刘蔷。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
GB13610—1992,GB/T13610—2003。
ⅢI GB/T13610—2014
天然气的组成分析 气相色谱法
警告：本标准不涉及与其应用有关的所有安全问题。在使用本标准前，使用者有责任制定相应的安全和健康操作规程，并明确其限定的适用范围。
1 范围
本标准规定了用气相色谱法测定天然气及类似气体混合物的化学组成的分析方法。 本标准适用于如表1所示天然气组分范围的分析，也适用于一个或几个组分的测定。
表1 天然气的组分及浓度范围
浓度范围摩尔分数y/% 0.01~10 0.01~10 0.01~20 0.01~100 0.01~100 0.01~100 0.01~100 0.01~100 0.01~10 0.01~10 0.01~2 0.01~2 0.01~2 0.01~2 0.01~1 0.3~30
组分氮氢氧氮二氧化碳甲烷乙烷丙烷异丁烷正丁烷新戊烷异戊烷正戊烷已烷
庚烷和更重组分
硫化氢
规范性引用文件
2
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T5274气体分析校准用混合气体的制备称量法
1 GB/T13610—2014
3方法提要
具有代表性的气样和已知组成的标准混合气（以下简称标准气），在同样的操作条件下，用气相色谱法进行分离。样品中许多重尾组分可以在某个时间通过改变流过柱子载气的方向，获得一组不规则的峰，这组重尾组分可以是Cs和更重组分，C和更重组分，或C和更重组分。由标准气的组成值，通过对比峰高、峰面积或者两者均对比，计算获得样品的相应组成。
天然气中较重组分的补充分析方法见附录A。
4试剂与材料
4.1载气 4.1.1 氨气或氢气，纯度不低于99.99%； 4.1.2 氮气或氩气，纯度不低于99.99%。 4.2 2标准气
分析需要的标准气可采用国家二级标准物质，或按GB/工5274制备在氧和氮组分分析中，稀释的干空气是 一种适用的标准物。 标准气的所有组分应处于均勾的气态。对于样品中的被测组分，标准气中相应组分的浓度，应不低
分浓度的一半，也不大于该组分浓度的两倍。标准气中组分的最低浓度应大于0.05%。
于样品中组分
5 仪器与设备 5.1检测器
选用热导检测器，或在灵敏度和稳定性方面与之相当的检测器。要求对于正了烷摩尔分数为1% 的气样，进样0.25mL，至少应产生0.5mV的信号。 5.2记录系统 5.2.1记录仪
记录仪满标量程为1mV～5mV记录纸宽不少于150mm，记录笔的最大响应时间等于或小于 2s。如果人工测量色谱峰，纸速可快至100mm/min。 5.2.2 2电子积分仪或微机处理机
能检测色谱分离并记录响应值。 5.3衰减器
如果人工测量色谱峰，应使用衰减器，以使检测器输出信号的最大峰值保持在记录仪的纸宽范围内，衰减档之间的误差应小于0.5%。 5.4进样系统
应选用对气样中的组分呈情性和无吸附性的材料制成，应优先选用不锈钢。 进样系统应配备带定量管的进样阀，定量管体积为0.25mL～2mL，内径为2mm。如果内径小于 2 GB/T13610—2014
2mm，定量管应带加热器。
对于在真空下的进样，可选用图1所示的管线排列。
到真空泵
到汞收集瓶
Q
针阀
到色谱柱
载气
出口
样品瓶
图1用于真空下进样的管线排列
5.5柱温控制
恒温操作时，柱温保持恒定，其变化应在0.3℃以内；程序升温时，柱温不应超过柱中填充物推荐的温度限额。 5.6检测器温度控制
在分析的全过程中，检测器温度应等于或高于最高柱温，并保持恒定，其变化应在0.3℃以内。 5.7载气控制
在分析的全过程中，载气流量保持恒定，其变化应在1%以内。 5.8色谱柱 5.8.1一般要求
色谱柱的材料对气样中的组分应呈惰性和无吸附性，应优先选用不锈钢管。柱内填充物对被检测的组分的分离应能达到规定的要求。色谱柱的排列参见附录B。 5.8.2 吸附柱
应能完全分离氧、氮和甲烷，分离度R应大于或等于1.5，分离度按式（1)计算。图2是采用吸附柱获得的一例典型色谱图。
R=2(t2-t)/(W,+W,)
...(1)
式中： ti 在相邻的两个峰中，第1个色谱峰的绝对保留时间，单位为秒（s)； t2— 一第2个色谱峰的绝对保留时间，单位为秒(s)； W,—第1个色谱峰的峰宽，单位为秒(s)； Wa- 一相邻的第2个色谱峰的峰宽，单位为秒（s）。
- GB/T13610—2014
t/min
4
t
0
说明： 1 一氧； 2一氮； 3——甲烷。 色谱条件：色谱柱：13X分子筛，60~80目；柱长：2m；载气：氮气，30mL/min；进样量：0.25mL。
图2分离氧、氮和甲烷的典型色谱图
5.8.3 3分配柱
应能分离二氧化碳和乙烷到戊烷之间的各组分。在丙烷之前的组分，峰返回基线的程度应在满标量的2%以内。二氧化碳的分离度R应大于或等于1.5。要求对于二氧化碳摩尔分数为0.1%的气样，进样0.25mL时要求能产生一个清晰可测的峰。整个分离过程（包括正戊烷之后，通过反吹获得的已烷和更重组分的一组响应）应在40min内完成。图3、图4和图5是采用某些分配柱获得的典型色谱实例，图6是多柱应用获得的典型色谱实例。 GB/T13610—2014
说明： 1 2 3 4
甲烷和空气：乙烷；二氧化碳；丙烷；异丁烷；正丁烷；异戊烷；正戊烷；庚烷及更重组分；已烷。
6
8
9 10
色谱条件：色谱柱：25%BMEEChromosorbP；柱长：7m；柱温：25℃；载气：氢气，40mL/min；进样量：0.25mL。
图3天然气的典型色谱图