气相色谱仪在天然气组分测量中的应用是怎样的呢？天然气气相色谱仪厂家中仪盟仪今天来给大家解析下这些应用原理，以下是案例详情！
某海上平台共有8口天然气生产井，由于每口生产井所产的天然气组分都不一样，根据工艺生产要求，工艺部门需要定期对每口生产井所产的天然气组分进行取样、分析，以计量单井的天然气产量。在对该气田所产的天然气组分进行取样分析时，发现所产的天然气组分中含有大量的氮气、二氧化碳，其中A6 井所含的二氧化碳的体积分数高达90%以上。（天然气气相色谱仪厂家-中仪盟供应链平台）
现场操作人员在使用气相色谱仪分析A6井天然气组分时，经常出现无法分析出甲烷和二氧化碳两种组分的情况。针对该现象，经过咨询色谱仪生产厂家和查询相关资料，通过调整气相色谱仪气体组分的保留时间，终于解决了该难题。
1 海上平台实验室气相色谱仪简介
海上平台天然气组分测量采用美国Daniel公司的GC 575系列BTU便携式实验室气相色谱仪，该色谱仪将分析仪、控制器和采样调节系统（SCS）三部分合为一体，结构紧凑，需要同步配置电脑用于操作，适用于没有危险的环境条件下使用。便携式实验室气相色谱仪的结构如图1所示。
1.1 海上平台实验室气相色谱仪工作原理
海上平台实验室气相色谱仪的工作原理：安装在工艺管线上的采样探头取得天然气的样气，样气通过采样管路到达SCS后，经过滤并调节气量，使样气流向分析仪进行组分分离和气体成分的检测。一些体积精确的样气被注入到某个色谱柱中，载气推动样气经过色谱柱，色谱柱中包含有填充物，样气中的不同组分对色谱柱内填充物有着不同的滞留期，因而会造成样气中的各种组分以不同的速度在色谱柱中流动，从而使样气分离出来。在色谱柱的出口，有1个检测器用于检测样气的分离情况，并输出和各组分体积分数成比例的电信号。电信号在气相色谱仪电子部件中被放大后，送入控制器做进一步的处理，并且控制器的输出信号可以显示在电脑上，通过色谱图的形式显示出样气中各个组分的体积分数。
1.2 海上平台实验室气相色谱仪分析软件
海上平台实验室气相色谱仪采用MON2000分析软件，该软件集成了用于操作、故障诊断、维护、保养的人机界面，通过软件监测该气相色谱分析仪的分析结果，并检查和编辑影响气相色谱仪操作的各种参数，同时该软件也控制色谱图像和报告的显示与打印。（天然气气相色谱仪厂家-中仪盟供应链平台）
1.3 标准气体
GC 575系列BTU便携式实验室气相色谱仪的1个分析周期为240s，可分析的天然气主要组分包括：甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷、氮气、二氧化碳以及重组分C6+（C6，C7，C8，C9，C10的总和）。
标准气体标定：检测样气前，需要标定海上平台实验室气相色谱仪的标准气体组分，该标准气体组分用于标定气相色谱分析仪，用来评价和检验分析方法以及分析结果，保证测量结果的准确性和可靠性。其方法是充入一定量的已知不同气体组分的体积分数的混合气体，通过仪器确定出各组分出峰的保留时间及其在混合气体中所占的体积分数，作为检测气体组分的标准物质。
依据GB 17820—2012《天然气》及GB/T 13610—2014《天然气的组成分析气相色谱法》，标准气体选用的气体组分见表1所列。
从实验室气相色谱仪分析标准气体各组分的体积分数色谱图中，可以看到甲烷、二氧化碳的保留时间分别为154.4s和181.6s。
2 组分测量存在的问题
现场操作人员需要定期检测海上平台的8口生产井的天然气组分，在检测过程中，发现其他生产井都能准确地检测出天然气各组分的体积分数，只有A6井无法检定出甲烷和二氧化碳的体积分数，每次检测A6井甲烷和二氧化碳的体积分数均为零。A6井的天然气组分体积分数检测结果见表2所列。
3 海上平台实验室气相色谱仪检测问题分析及处理
3.1 检测问题分析经过反复测试和研究，发现A6井无法检测甲烷和二氧化碳体积分数，原因出在气相色谱仪气体组分的保留时间上。保留时间表示组分从进样开始记录，直至其到达检测器的时间，一般可以代表不同组分在色谱柱中的停留时间。由于各组分性质的差别，在色谱分离过程中分配系数不同，经过同一色谱柱到达检测器所需的时间不同，因而根据保留时间可以对物质的组分做出定性判断。
根据标准气体和A6井样气分析的色谱图，将标准气体和A6井样气组分分析的保留时间进行了对比，见表3所列。
从表3中可以看出，A6井天然气样气中的甲烷和二氧化碳实际保留时间与标准气体的保留时间相差较大，其他组分的保留时间都比较接近，相差无几。
由此可以判定，造成A6井样气无法分析出甲烷和二氧化碳体积分数的原因，是保留时间的长短造成的。（天然气气相色谱仪厂家-中仪盟供应链平台）
3.2 处理方法针对该问题，经多次实验，在测定A6井天然气样气的组分之前，需先在MON2000分析软件中临时修改标准气中甲烷和二氧化碳两种组分分析的保留时间，将保留时间修改为A6井天然气样气中甲烷和二氧化碳组分实际的保留时间。修改后，再次检测A6井天然气样气组分体积分数的分析结果，见表4所列。
在分析软件中临时修改了标准气体中甲烷和二氧化碳的保留时间后，从检测结果可以看出，A6井的天然气组分中二氧化碳的体积分数高达98.6510%，甲烷体积分数几乎为零。（天然气气相色谱仪厂家-中仪盟供应链平台）
当然，该方法只是针对A6井这种二氧化碳体积分数很高的极端情况。在分析其他正常生产井的天然气组分时，还是需要把分析软件中各组分的保留时间恢复为标准气体的原保留时间值，才能准确检测正常生产井的天然气各组分的体积分数。
4 结束语临时修改保留时间的处理方法，只是针对分析天然气组分中二氧化碳体积分数较高时的应急处理措施。根据气相色谱仪技术资料和厂家的建议，若长期分析天然气组分中二氧化碳体积分数较高的情况，会对气相色谱仪造成较大的影响，可能会对气相色谱仪的核心部件造成污染。因此，需要现场维修人员做好实验室气相色谱仪的维保工作，减少各种因素对仪器的损伤和干扰，使仪器始终处于良好的工作状态。
关于“气相色谱仪在天然气组分测量中的应用”，还有疑惑的，欢迎大家在评论区互动留言！百度搜索“中仪盟”或者“南京科捷”了解更多仪器相关！
气相色谱仪在天然气组分测量中的应用
湖北中仪盟供应链有限公司拥有的气相色谱仪、轻烃分析气相色谱仪、液相色谱仪、薄层扫描色谱仪及离子色谱仪的管理人员、试验人员以及完备独立的色谱分析实验室，致力于食品色谱分析方法的创建、应用与推广，为用户提供色谱检测系统的整体解决方案。
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某海上平台共有8口天然气生产井，由于每口生产井所产的天然气组分都不一样，根据工艺生产要求，工艺部门需要定期对每口生产井所产的天然气组分进行取样、分析，以计量单井的天然气产量。在对该气田所产的天然气组分进行取样分析时，发现所产的天然气组分中含有大量的氮气、二氧化碳，其中A6 井所含的二氧化碳的体积分数高达90%以上。（天然气气相色谱仪厂家-中仪盟供应链平台）
现场操作人员在使用气相色谱仪分析A6井天然气组分时，经常出现无法分析出甲烷和二氧化碳两种组分的情况。针对该现象，经过咨询色谱仪生产厂家和查询相关资料，通过调整气相色谱仪气体组分的保留时间，终于解决了该难题。
1 海上平台实验室气相色谱仪简介
海上平台天然气组分测量采用美国Daniel公司的GC 575系列BTU便携式实验室气相色谱仪，该色谱仪将分析仪、控制器和采样调节系统（SCS）三部分合为一体，结构紧凑，需要同步配置电脑用于操作，适用于没有危险的环境条件下使用。便携式实验室气相色谱仪的结构如图1所示。
1.1 海上平台实验室气相色谱仪工作原理
海上平台实验室气相色谱仪的工作原理：安装在工艺管线上的采样探头取得天然气的样气，样气通过采样管路到达SCS后，经过滤并调节气量，使样气流向分析仪进行组分分离和气体成分的检测。一些体积精确的样气被注入到某个色谱柱中，载气推动样气经过色谱柱，色谱柱中包含有填充物，样气中的不同组分对色谱柱内填充物有着不同的滞留期，因而会造成样气中的各种组分以不同的速度在色谱柱中流动，从而使样气分离出来。在色谱柱的出口，有1个检测器用于检测样气的分离情况，并输出和各组分体积分数成比例的电信号。电信号在气相色谱仪电子部件中被放大后，送入控制器做进一步的处理，并且控制器的输出信号可以显示在电脑上，通过色谱图的形式显示出样气中各个组分的体积分数。
1.2 海上平台实验室气相色谱仪分析软件
海上平台实验室气相色谱仪采用MON2000分析软件，该软件集成了用于操作、故障诊断、维护、保养的人机界面，通过软件监测该气相色谱分析仪的分析结果，并检查和编辑影响气相色谱仪操作的各种参数，同时该软件也控制色谱图像和报告的显示与打印。（天然气气相色谱仪厂家-中仪盟供应链平台）
1.3 标准气体
GC 575系列BTU便携式实验室气相色谱仪的1个分析周期为240s，可分析的天然气主要组分包括：甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷、氮气、二氧化碳以及重组分C6+（C6，C7，C8，C9，C10的总和）。
标准气体标定：检测样气前，需要标定海上平台实验室气相色谱仪的标准气体组分，该标准气体组分用于标定气相色谱分析仪，用来评价和检验分析方法以及分析结果，保证测量结果的准确性和可靠性。其方法是充入一定量的已知不同气体组分的体积分数的混合气体，通过仪器确定出各组分出峰的保留时间及其在混合气体中所占的体积分数，作为检测气体组分的标准物质。
依据GB 17820—2012《天然气》及GB/T 13610—2014《天然气的组成分析气相色谱法》，标准气体选用的气体组分见表1所列。
从实验室气相色谱仪分析标准气体各组分的体积分数色谱图中，可以看到甲烷、二氧化碳的保留时间分别为154.4s和181.6s。
2 组分测量存在的问题
现场操作人员需要定期检测海上平台的8口生产井的天然气组分，在检测过程中，发现其他生产井都能准确地检测出天然气各组分的体积分数，只有A6井无法检定出甲烷和二氧化碳的体积分数，每次检测A6井甲烷和二氧化碳的体积分数均为零。A6井的天然气组分体积分数检测结果见表2所列。
3 海上平台实验室气相色谱仪检测问题分析及处理
3.1 检测问题分析经过反复测试和研究，发现A6井无法检测甲烷和二氧化碳体积分数，原因出在气相色谱仪气体组分的保留时间上。保留时间表示组分从进样开始记录，直至其到达检测器的时间，一般可以代表不同组分在色谱柱中的停留时间。由于各组分性质的差别，在色谱分离过程中分配系数不同，经过同一色谱柱到达检测器所需的时间不同，因而根据保留时间可以对物质的组分做出定性判断。
根据标准气体和A6井样气分析的色谱图，将标准气体和A6井样气组分分析的保留时间进行了对比，见表3所列。
从表3中可以看出，A6井天然气样气中的甲烷和二氧化碳实际保留时间与标准气体的保留时间相差较大，其他组分的保留时间都比较接近，相差无几。
由此可以判定，造成A6井样气无法分析出甲烷和二氧化碳体积分数的原因，是保留时间的长短造成的。（天然气气相色谱仪厂家-中仪盟供应链平台）
3.2 处理方法针对该问题，经多次实验，在测定A6井天然气样气的组分之前，需先在MON2000分析软件中临时修改标准气中甲烷和二氧化碳两种组分分析的保留时间，将保留时间修改为A6井天然气样气中甲烷和二氧化碳组分实际的保留时间。修改后，再次检测A6井天然气样气组分体积分数的分析结果，见表4所列。
在分析软件中临时修改了标准气体中甲烷和二氧化碳的保留时间后，从检测结果可以看出，A6井的天然气组分中二氧化碳的体积分数高达98.6510%，甲烷体积分数几乎为零。（天然气气相色谱仪厂家-中仪盟供应链平台）
当然，该方法只是针对A6井这种二氧化碳体积分数很高的极端情况。在分析其他正常生产井的天然气组分时，还是需要把分析软件中各组分的保留时间恢复为标准气体的原保留时间值，才能准确检测正常生产井的天然气各组分的体积分数。
4 结束语临时修改保留时间的处理方法，只是针对分析天然气组分中二氧化碳体积分数较高时的应急处理措施。根据气相色谱仪技术资料和厂家的建议，若长期分析天然气组分中二氧化碳体积分数较高的情况，会对气相色谱仪造成较大的影响，可能会对气相色谱仪的核心部件造成污染。因此，需要现场维修人员做好实验室气相色谱仪的维保工作，减少各种因素对仪器的损伤和干扰，使仪器始终处于良好的工作状态。
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湖北中仪盟供应链有限公司拥有的气相色谱仪、轻烃分析气相色谱仪、液相色谱仪、薄层扫描色谱仪及离子色谱仪的管理人员、试验人员以及完备独立的色谱分析实验室，致力于食品色谱分析方法的创建、应用与推广，为用户提供色谱检测系统的整体解决方案。
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