4 Обработка результатов

4.1 Определение компонентного состава сухого газа

Определяют компонентный состав газа согласно ГОСТ 31371.3-2008 «Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности».

Комплекс межгосударственных стандартов ГОСТ 31371.1-2008 (ИСО 6974-1:2000) - ГОСТ 31371.6-2008 (ИСО 6974-6:2002) и ГОСТ 31371.7-2008 под общим наименованием «Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности» состоит из 7 частей.

Части 1 - 6 являются модифицированными по отношению к соответствующим международным стандартам ИСО 6974-1 - ИСО 6974-8.

В части 7 приведена методика выполнения измерений молярной доли компонентов природного газа, адаптирующая положения международных стандартов ИСО 6974-1 - ИСО 6974-6 с учетом потребностей национальной экономики стран СНГ и особенностей межгосударственной стандартизации.

В настоящем стандарте описан прецизионный метод анализа, который позволяет проводить определение состава природного газа. Полученные данные по составу используют для вычисления теплоты сгорания, относительной плотности и числа Воббе.

4.1.1 Обработка хроматограмм градуировочной смеси

Проводится расчет градуировочных коэффициентов для каждогоj-го компонента по формуле (1).

,

(1)

где – молярная доляj-го компонента в градуировочной газовой смеси,

–значение отклика детектора от j-го компонента в градуировочной смеси, выраженное в единицах счета.

Рассчитывается среднеарифметическое значение градуировочных коэффициентов по формуле (2):

,

(2)

где n – число измерений.

4.1.2 Расчет компонентного состава сухого газа

Значение молярной доли компонента в пробе вычисляется в соответствии с формулой (3):

,

(3)

где – молярная доляj-го компонента в анализируемой газовой смеси;

–значение градуировочного коэффициента j-гo компонента;

–значение сигнала детектора j-гo компонента в анализируемой газовой смеси, выраженное в единицах счета.

Молярную долю метана , %, в пробе газа рассчитывают как разность между 100% и суммой молярных долей компонентов по формуле (4):

(4)

При расчете молярной доли метана должна быть учтена молярная доля всех компонентов (измеренных и неанализируемых).

Обычно природный газ не содержит кислорода. Однако если обнаружено, что пробы природного газа содержат кислород из-за неправильного отбора газовой пробы, следует исправить значение молярной доли азота и всех других компонентов в соответствии с методикой приведенной в п.7.1.2 ГОСТ 31371.3-2008 (ИСО 6974-3:2001) «Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Часть 3. Определение водорода, гелия, кислорода, азота, диоксида углерода и углеводородов до С₈ с использованием двух насадочных колонок»

4.2 Определение физико-химических показателей качества газа

После вычисления расчета состава газовой смеси производят определение физико-химических показателей качества природного газа и вычисляют значения высшей теплоты сгорания, низшей теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе газовой смеси по известному компонентному составу газа при стандартных условиях измерений в соответствии с ГОСТ 31369-2008 (ИСО 6976:1995) «Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава».

Свойства газа являются аддитивными; при расчете «суммарного значения» свойства моля идеального природного газа значения термодинамических свойств индивидуальных компонентов берут с весами в соответствии со значениями их молярной доли. Значения теплоты сгорания, рассчитанные на основе значений объемной доли компонентов, затем пересчитывают в значения для реального газа, используя поправочный коэффициент, учитывающий неидеальность газовой смеси (коэффициент сжимаемости смеси).

Вычисляют значения относительной молярной массы, высшей идеальной молярной теплоты сгорания газа конкретного состава по данным основных физических свойств для стандартных условий «15/15°С» (стандартные условия ИСО).

Таблица 1

Компонент (j-й)

Молярная масса Mi, кг·кмоль^-1

Значение высшей теплоты сгорания (15°С), кДж·моль^-1

…

Молярная доля xi

Молярная доля×молярная масса на моль кг·кмоль^-1

Молярная доля×значение теплоты сгорания , кДж·моль^-1

…

метан

…

…

Общие

1,0

Все вычисления следует выполнять, используя все доступные на калькуляторе или компьютере цифры, проводя округление только на последнем этапе, чтобы правильно представить результат с соответствующим числом значащих цифр.