ICS 75.060 E 24
中华人民共和国国家标准
GB/T 11062--2020/IS0 6976:2016
代替GB/T11062—2014
天然气 发热量、密度、相对密度和
沃泊指数的计算方法
Natural gas-Calculation of calorific values,density,relative
density and Wobbe indices from composition
(ISO 6976:2016,IDT)
2021-04-01实施
2020-09-29 发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T 11062—2020/ISO 6976:2016
目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义
符号和单位方法原理
4
5 6 理想气体与真实气体的性质 7
摩尔发热量计算质量发热量计算体积发热量计算
8
9
10 相关参数的计算
不确定度计算 12 数据表附录A（规范性附录） 辅助常数的值附录B(规范性附录) 不确定度计算公式
11
11
14
21 23 27 29 44
.
附录C(资料性附录) 换算因子附录D（资料性附录） 计算示例参考文献 GB/T 11062—2020/ISO 6976:2016
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/T11062一2014《天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法》。本标
准与GB/T11062-2014相比，主要技术变化如下：
修改了标准的范围，细化了内容，将原标准中的“干天然气”修改为“天然气”（见第1章，2014 年版的第1章）；修改了压缩因子计算公式（见6.1,2014年版的4.2)；修改了基础数据，给出了相应的不确定度（见表1、表2、表3,2014年版的表1、表2、表3；删除了理想气体质量发热量（见2014年版的表4)；删除了理想气体体积发热量（见2014年版的表5）。
本标准使用翻译法等同采用ISO6976:2016《天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法》。与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
-GB/T27894.1一2020天然气用气相色谱法测定组成和计算相关不确定度 第1部分：总导则和组成计算（ISO6974-1:2012,IDT) -GB/T27894.2一2020天然气用气相色谱法测定组成和计算相关不确定度 第2部分：不确定度计算(ISO6974-2:2012,IDT)
本标准由全国天然气标准化技术委员会（SAC/TC244）提出并归口。 本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司天然气研究院、中油国际管道有
限公司、中国计量大学、中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院廊坊分院、中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司、艾默生过程控制有限公司。
本标准主要起草人：李克、杨放、周理、罗勤、王华青、张洪军、韩中喜、赵晓东、韩敬、王仙之、许战、 潘涛、李海伟、唐蒙、许文晓、张思琦。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
-GB/T11062--1989,GB/T 11062—1998,GB/T11062—2014。
Ⅲ GB/T 11062—2020/IS0 6976:2016
天然气发热量、密度、相对密度和
沃泊指数的计算方法
1范围
本标准规定了已知气体摩尔组成时，计算天然气、天然气代用品和其他气体燃料的高位发热量、低位发热量、密度、相对密度、高位沃泊指数和低位沃泊指数的方法。规定了在常用参比条件下计算气体混合物物性参数的方法。
摩尔分数按定义为归一化的结果，可通过ISO6974-1和ISO6974-2中提供的方法完成。 计算方法用到的各种纯组分物性参数的值及其不确定度在表格中给出，并给出其来源。同时给出
了所计算物性参数值的标准不确定度评估方法。
以摩尔、质量或体积为基准的物性参数的计算方法适用于任何天然气、天然气代用品以及通常是气
体状态的其他燃料。对于以体积为基准的物性参数的计算，本方法仅适用于在参比条件下压缩因子大于0.9的混合物。
附录D给出了计算方法的示例。 注1：无量纲分子量在数值上等于摩尔质量(kg·kmol-1)。 注2：本标准中描述的方法没有明确地对组成范围进行限制。但是在参比条件下，以体积为基准计算物性参数要求
混合物压缩因子大于0.9。 注3：由于水的摩尔分数通常不能从色谱分析中获得，因此通常的做法是先计算干气的物性参数值，然后在单独程
序中计算水蒸气的影响。如果水蒸气的摩尔分数是已知的，则可以根据本标准规定的程序计算。 ISO/TR29922讨论了水蒸气对直接测量的发热量和计算的发热量的影响。
注4：对于C,以上的烃类，检测到任何异构体都包含在相同碳数的正构异构体中。 注5：如果需要通过单个虚拟组分替换未分析组分中的C。+或C,+，使用者可自行设定其摩尔分数，因此虚拟组分
是为了满足特定应用目的。任何“不参与反应水”和“不可燃硫化氢”等就是将其适当的燃烧焰值设定为0的虚拟组分。
2规范性引用文件
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（包括所有修改单）适用于本文件。
ISO6974-1天然气用气相色谱法测定组成和计算相关不确定度第1部分：总导则和组成计算(Natural gas-Determination of composition and associated uncertainty by gas chromatography- Part l: General guidelines and calculation of composition)
一
ISO 6974-2天然气用气相色谱法测定组成和计算相关不确定度第2部分：不确定度计算 (Natural gas-Determination of composition and associated uncertainty by gas chromatography Part 2: Uncertainty calculations)
ISO14912：2003气体分析气体混合成分数据的换算（Gasanalysis一Conversionofgasmixture composition data)
1 GB/T11062--2020/IS06976:2016
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
高位发热量gross calorific value 规定量的气体与氧气完全燃烧时所释放出的热量。在燃烧反应发生时，压力P1保持恒定，所有燃
烧产物的温度降至与规定的反应物温度t相同的温度，除燃烧中生成的水在温度t1下全部冷凝为液态外，其余所有燃烧产物均为气态。
注：上述规定的气体量以摩尔为基准给出时，发热量表示为（H.)c(t1,p1)；当气体量以质量为基准给出时，发热量
表示为（Hm）c（t1，P1）；当上述规定的气体量以体积为基准给出时，发热量表示为（H，)c（t1，P1;t2，P2），其中 t2和p2为气体体积计量参比条件对应的温度和压力。
3.2
低位发热量net calorific value 规定量的气体与氧气完全燃烧时所释放出的热量。在燃烧反应发生时，压力力1保持恒定，所有燃
烧产物的温度降至与指定的反应物温度t1相同的温度，所有的燃烧产物均为气态。
注：当上述规定量的气体分别以摩尔、质量和体积为基准给出时，则低位发热量分别表示为（H。)~（t1，p1)，
(Hm)n(t1,p1)和(H,)n(t1,p1;t2,p2)。
3.3
密度density 在规定压力和温度条件下,气体的质量除以它的体积。
3.4
相对密度relative density 在规定的相同参比压力和温度条件下，气体的密度除以标准组成的干空气的密度。 注：当气体和空气被认为是符合理想气体定律的理想气体（3.8)时，可使用理想相对密度这一术语。当气体和空气
被看做实际流体（见3.9)时，可使用真实气体相对密度这一术语。干空气组成的标准值参见ISO/TR29922。
3.5
高位沃泊指数grossWobbeindex 规定参比条件下的高位体积发热量除以相同参比条件下的相对密度的平方根。 注：没有明确说明的情况下，沃泊指数一般指高位沃泊指数。
3.6
低位沃泊指数 net Wobbe index 在规定参比条件下的低位体积发热量除以相同参比条件下的相对密度的平方根。
3.7
状态转化熔 enthalpy of transformation 随着一个物质或系统从一种(初始)状态到另一种(最终)状态的变化(转换)所释放的热量。 注1：正的热量释放在热力学上可以表示为相等的焰的负增量。 注2：在本标准中，给出以下定义：
一燃烧焰：初始条件是未燃烧的、按化学当量混合的反应物，最终条件是在相同压力和温度下的燃烧产物。 一标准汽化焰：初始条件是一个处于饱和状态的液体物质，最终条件是同一物质处于相同温度下假定的理
想气体状态。 一—一熔差：初始条件是在T温度下的一种气体或气体混合物，最终条件是相同的气体或气体混合物在同样的
2 GB/T 11062—2020/ISO 6976:2016
水在蒸汽状态下的
氧气
低位发热量(H、)N
燃烧 Ci
ti,P
t,P!
状态下的燃烧产物
测量 状态下的氧气
和气体
t2,P2 状态下的
水在液体状态下的高位发热量(H)G
1
气体
释放的热量测量的气体体积
=发热量H
图1计量和燃烧参比条件下的体积发热量
4 符号和单位
4.1 量符号
定义
单位 kg · kmol-1
A 原子质量 a 分子通式 C.H,N.OaS.中碳的原子数量 b 分子通式 C.H,N.OaS.中氢的原子数量 c 分子通式 C。H,N.OaS.中氮的原子数量 D 密度 d 分子通式 C.H,N.OaS.中氧的原子数量
kg · m-3
分子通式 C.H,N.OaS.中硫的原子数量
e F 求Y值的函数 G 相对密度 H. 摩尔发热量 Hm 质量发热量 H. 体积发热量 k 包含因子 L 水的(摩尔)汽化恰 M 摩尔质量 N 混合物中的组分个数
kJ · mol-1 MJ · kg-1 MJ · m-3
kJ · mol-1 kg · kmol-1
一组数值中测定值的个数
n p 压力(绝对) q 计算Y的精确输入量 R 摩尔气体常数
kPa (变量)
J· mol-1 ·K-1
相关系数求和因子
r s T 热力学(绝对)温度
K ℃ (变量)
摄氏度
t U(Y) Y的扩展不确定度
4