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可在实验室或现场快速完成可靠的天然气分析

作者：Shannon Coleman 和 Remko van Loon
安捷伦气相色谱应用

天然气是一种天然存在的气态烃类混合物，主要由甲烷组成；但它还可能包含其他烃类（碳链长度为 C2-C9 的烃类）以及少量杂质（O₂、N₂、CO₂、H₂、He 和含硫化合物）。

天然气在输送和销售之前必须先经过认证，以确保其满足纯度和热值标准。此项检测的结果非常重要，原因有以下两点。首先，天然气生产商需要准确了解产品的热值，然后才能确定其市场价格。其次，消费者需要依靠准确的检测结果才可确保该产品能够以合同价格安全提供约定的热值。安捷伦天然气分析仪基于 Agilent 490 微型气相色谱仪 (Micro GC) 或行业标准的 Agilent 7890B 气相色谱仪，能够快速、可靠地提供精确的测量结果，满足上述需求。这些即拆即用的分析仪结合了执行标准 ASTM 或 GPA 方法所需的仪器、阀配置、色谱柱和软件，业界采用这些方法测定天然气组成并认证其质量。

用于实验室分析的 Agilent 7890B 天然气分析仪有利于在生产过程中的工艺监测及运输后和配送前对成分进行验证。移动式 Agilent 490 微型气相色谱天然气分析仪能够在现场快速、灵活地分析天然气组成并在运输和配送过程中实现快速筛查。

本文探讨了一些示例，展示了利用这些专用仪器无论何地分析天然气都可获得预期的结果。

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图 1. 使用安捷伦天然气分析仪的 FID 通道扩展了天然气分析

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图 2. 在 Agilent J&W PoraPLOT U 色谱柱通道中得到的天然气色谱图

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图 3. 使用 6 米 Agilent J&W CP-Sil 5 CB 色谱柱得到的 C3 至 C9 烃类的色谱图

实验室中实现灵活分析和轻松设置

使用配有单热导检测器 (TCD) 的 微板流路控制技术 Deans Switch 能够有效分析液化天然气 (LNG)、液化石油气 (LPG) 和气相样品中的永久性气体。该方法设置简单，可实现灵活的分析。然而，在配置中增加含火焰离子化检测器 (FID) 的第二通道后可以并行的方式扩展烃类分析的范围。该配置使用 Agilent J&W DB-1 气相色谱柱可实现与 GPA 2186 相当的毛细柱分析性能。该系统的优势在于它能够分析气相和液相样品。它使用 PLOT 色谱柱分析永久性气体时可获得更高的分离度、精密度和灵敏度。此外，该系统的可配置性很高。TCD 通道可分离所有的永久性气体，利用 Agilent J&W HP-PLOT Q 色谱柱可以将 TCD 通道的检测范围扩展至 C6 烃类。并且，该系统配置可包含 FID 通道，以分析扩展烃类。

采用这一双通道配置得到的结果如图 1 所示，表明该配置能够全面分析 LNG 样品中的永久性气体和扩展烃类。利用另一种方法也可实现对气相样品的分析，在该方法中，样品通过气体采样阀而非液体采样阀进入系统。

在现场快速分析含硫化氢的天然气

Agilent 490 微型气相色谱天然气分析仪具有四种不同的配置，可根据天然气组成和目标化合物不同进行选用。在这个例子中，我们想要分析天然气中的硫化氢，因此我们使用的是 Agilent 490 微型气相色谱天然气分析仪 B。该分析仪采用含 Agilent J&W PoraPLOT U 色谱柱的通道分离甲烷与混合空气峰（氮气和氧气）。该色谱柱还可用于分析二氧化碳、乙烷和丙烷。图 2 显示了使用 PoraPLOT U 色谱柱通道分析硫化氢得到的结果。

配有 Agilent J&W CP-Sil 5 CB 的第二通道可用于分析从丙烷到正壬烷的烃类（图 3）。需要详细分析永久性气体时，可以在系统配置中增加第三通道。该通道配用 Agilent J&W CP-MolSieve 5Å 色谱柱，可用于分离和定量分析氧气和氮气。

安捷伦为您提供了适用于实验室和现场的解决方案

从井口到管道，安捷伦为天然气行业提供所需的全套解决方案。安捷伦的气相色谱和微型气相色谱分析仪经过预配置和化学测试，能够为您提供省时且经济有效的方法用于快速鉴定天然气组成。现在花一点时间了解更多关于安捷伦针对能源化工行业的解决方案。然后与当地的安捷伦客户服务中心讨论安捷伦天然气分析仪如何助您应对最困难的挑战。

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