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详解进口天然气品质检测中的四个关键项目
作者:王辉 张君莉
文 / 王辉 张君莉
天然气是指蕴藏在地表以下、孔隙性地层中天然存在的气态烃类和非烃类混合物,主要成分为烷烃,其中甲烷占绝大多数(85%以上)。我国作为世界上天然气能源的主要进口国之一,2023年进口天然气达到1.2亿吨。国家标准《天然气》(GB 17820—2018)为进口天然气的品质检测提供了严格的指导和规范。本文将对进口天然气中的四个关键强制检测项目进行解析,探讨这些检测项目的意义、检测方法及其限量标准。
高位发热量
高位发热量是指单位体积天然气在标准条件下燃烧时所能释放的最大热量,其值通常以MJ/m³为单位。高位发热量是衡量天然气能量含量的核心指标,对于能源贸易和计价具有决定性作用。天然气的能量转换效率、燃烧产品的排放标准,以及燃气轮机的运行效率均与此项指标密切相关。
高位发热量的测定方法主要有以下两种:一种是直接法,使用热量计直接燃烧测定天然气的热值;另一种是间接法,利用气相色谱仪等分析得到天然气组成数据,并由此计算其热值。
根据《天然气》(GB 17820—2018)规定,在101.325kPa、20℃条件下,一类品质天然气的高位发热量≥34.0MJ/m³;二类品质天然气的高位发热量≥31.4MJ/m³且<34.0MJ/m³。
总硫
总硫含量反映了天然气中所有形式硫的总量,主要包括硫化氢、有机硫和无机硫化物等。总硫含量是影响天然气燃烧质量和设备腐蚀程度的关键因素,过高的总硫含量会加剧大气污染,导致酸雨等环境问题,也会腐蚀储存容器和反应装置,更会导致贵重的催化剂中毒而失去活性。
总硫的测定一般采用气相色谱法和微库仑法。气相色谱法可以分离出天然气中的不同硫化物种类并进行定量分析,而微库仑法则是通过电化学反应来测定硫含量,两者均能满足精确测定天然气中总硫含量的需求。
根据《天然气》(GB 17820—2018)规定,在101.325kPa、20℃的条件下,一类品质天然气的总硫含量≤20mg/m³;二类品质天然气的总硫含量>20mg/m³且≤100mg/m³。
硫化氢
硫化氢是一种强烈的急性毒物,在标准状况下是无色、易燃且有毒的窒息性气体,有强烈的腐败臭鸡蛋气味。如果硫化氢含量超标,不但会影响最终用户的安全,而且会造成传输管道腐蚀,或者后续工艺中催化剂中毒,所以需要持续监测天然气中的硫化氢含量。
硫化氢的测定方法有碘量法、紫外吸收法、亚甲蓝法、气相色谱法、乙酸铅反应速率双光路法等。碘量法成本低,不需要使用昂贵的仪器,检测浓度范围较广,既是测定天然气中硫化氢含量最常用的方法,也是仲裁方法。
根据《天然气》(GB 17820—2018)规定,在101.325kPa、20℃的条件下,一类品质天然气的硫化氢含量≤6mg/m³;二类品质天然气的硫化氢含量>6mg/m³且≤20mg/m³。
二氧化碳
天然气中二氧化碳的存在可能会降低其燃烧效率,甚至在运输过程中造成管道腐蚀。高浓度的二氧化碳会降低天然气的发热量,增大液化、运输和气化时的能耗。因此,去除天然气中的二氧化碳,对于确保管道运输安全和提高天然气终端产品的质量至关重要。
二氧化碳的测定技术有很多种,如电化学、红外光谱、气相色谱、热传导、半导体、固体电解质等。红外光谱吸收技术具有检测范围宽、灵敏度高、响应时间快、稳定性好、抗干扰能力强等优点,应用程度最为广泛。
根据《天然气》(GB 17820—2018)规定,一类品质天然气的二氧化碳摩尔分数含量≤3.0%;二类品质天然气的二氧化碳摩尔分数含量>3.0%且≤4.0%。
(作者单位:济南海关)
注:本文内容仅供参考,具体业务的办理要求请询主管海关。