天然氣在線分析儀設計取樣和樣品處理系統時的注意事項

天然氣分析儀:樣品處理

樣品過濾

多級過濾濾除顆粒物和氣溶膠

天然氣礦、處理廠、輸氣管線等場合工況條件和雜質含量各不相同,如前所述的粉 塵和氣溶膠微粒又很細小,設計樣品處理系統時,應根據樣品所含顆粒物、液滴、氣溶膠的粒徑大小、粒徑分布及表面張力高_低,按照過濾孔徑由大到小的順序,采用2~3級過濾,逐步濾除這些雜質。

在天然氣的樣品處理中,國內外目前主要采用薄膜過濾器、聚結(纖維)過濾器和燒結過濾器來濾除這些顆粒物、液滴及氣溶膠。美國和加拿大等國已研制出不少新型天然氣樣品處理器件。

避免取出的樣品氣液共存現象

在取樣和樣品傳輸處理過程中,應采取伴熱保溫措施,使樣品的溫度在任何壓力下都應高_于其烴露點和水露點。伴熱溫度至少應高_于樣品源溫度10℃以上。

管輸天然氣的輸送壓力_高_可達10~12mpa,當將其減壓至0.1mpa以下時, 氣體的溫度約降低50~60℃對這種高_壓天然然氣取樣時,應參考天然氣的溫度-壓力相圖,避免樣品在減壓降溫過程中進人相邊界之內,出現凝析現象。樣品減壓時應采取加熱措施,然后伴熱傳輸

天然氣在線分析儀設計取樣和樣品處理系統

天然氣熱值分析儀

避免樣品吸附與解吸

某些氣體組分被吸附到固體表面或從固體表面解吸的過程稱為吸附效應,這種吸附力大多是純物理性的,取決于與樣品接觸的各種材料的性質。樣品系統的部件和管子應采用不銹鋼材料,不能采用碳鋼或其他類似多孔性材料(容易吸附天然氣中的重組分、h2s、co2等)。密封件宜采用聚四氟乙烯等,而不能用硅橡膠,硅橡膠對許多組分都具有很高_的吸附性和滲透性。

當測定微量的hz s、總硫和重烴時應特別注意這一點, 因為這些組分具有強吸附效應,此時可采取以下措施。

①管材應優先采用硅鋼管(sil co steel tube, 一種內部有玻璃覆膜的316sstube管,其價格較貴, 約400.00元/m) 。如無這種管材, 則應采用經拋光處理的316sstube管。

②對樣品處理部件進行表面處理,如拋光、電鍍某種惰性材料(如鎳)來減少吸附效應。

③樣品處理部件表面涂層。聚四氟乙烯涂層對h2s有效,環氧樹脂或酚醛 樹脂涂層也能減少或消除對含硫化合物或其他微量組分的吸附。

避免泄漏和擴散

應對樣品系統定期進行泄漏檢查,微漏可能影響微量組分的測定分析,特別是分析微量水分時, 即使樣品在高_壓狀態下, 大氣中的hz o分子也會擴散到管子或樣品容器中, 因為組分的分壓決定了擴散的方向。檢漏可采用洗滌劑 溶液,也可采用充壓試漏。

避免腐蝕防護

天然氣中的腐蝕性組分主要是hz s、coz等酸 性氣體, 一般采用316不銹鋼材料。