(高清版)GBT 11060.13-2023 天然氣 含硫化合物的測(cè)定 第13部分：用紫外吸收法測(cè)定硫化氫含量

天然氣含硫化合物的測(cè)定第13部分：用紫外吸收法測(cè)定硫化氫含量2023-05-23發(fā)布I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T11060《天然氣含硫化合物的測(cè)定》的第13部分。GB/T11060已經(jīng)發(fā)布了以下——第1部分：用碘量法測(cè)定硫化氫含量；——第2部分：用亞甲藍(lán)法測(cè)定硫化氫含量；——第3部分：用乙酸鉛反應(yīng)速率雙光路檢測(cè)法測(cè)定硫化氫含量；——第4部分：用氧化微庫(kù)侖法測(cè)定總硫含量；——第5部分：用氫解-速率計(jì)比色法測(cè)定總硫含量；——第6部分：用電位法測(cè)硫化氫、硫醇硫和硫氧化碳含量；——第8部分：用紫外熒光光度法測(cè)定總硫含量；——第9部分：用碘量法測(cè)定硫醇型硫含量；——第10部分：用氣相色譜法測(cè)定硫化合物；——第11部分：用著色長(zhǎng)度檢測(cè)管法測(cè)定硫化氫含量；——第12部分：用激光吸收光譜法測(cè)定硫化氫含量；——第13部分：用紫外吸收法測(cè)定硫化氫含量。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由全國(guó)天然氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC244)提出并歸口。本文件起草單位：中國(guó)石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司天然氣研究院、中國(guó)石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司輸氣管理處、中國(guó)石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司、中國(guó)石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司川東北作業(yè)分公司、中國(guó)測(cè)試技術(shù)研究院化學(xué)研究所、中國(guó)石油化工股份有限公司中原油田普光分公司、國(guó)家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)有限公司西氣東輸分公司、中油國(guó)際管道有限公司、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院、中國(guó)石油天然氣股份有限公司華北油田分公司、派爾實(shí)驗(yàn)裝備有限公司。Ⅱ天然氣中硫化合物包括硫化氫、硫醇和其他有機(jī)硫化合物。從安全、環(huán)保和管線(xiàn)、設(shè)備腐蝕的角度出發(fā)，硫化合物含量是天然氣的重要?dú)赓|(zhì)指標(biāo)。測(cè)量硫化合物含量的目的：——監(jiān)控氣體質(zhì)量；——監(jiān)控氣體處理廠脫除硫化合物的操作。鑒于不同硫化合物性質(zhì)差異明顯、檢測(cè)準(zhǔn)確度和檢測(cè)目的不同，我國(guó)發(fā)布了天然氣中總硫、單個(gè)硫化合物、硫化合物族組成含量的GB/T11060《天然氣含硫化合物的測(cè)定》,以保證使用者根據(jù)自己的要求選用適宜的方法以及在最佳條件下進(jìn)行測(cè)定。GB/T11060《天然氣含硫化合物的測(cè)定》由以下12個(gè)部分構(gòu)成?！?部分：用碘量法測(cè)定硫化氫含量；——第2部分：用亞甲藍(lán)法測(cè)定硫化氫含量；——第3部分：用乙酸鉛反應(yīng)速率雙光路檢測(cè)法測(cè)定硫化氫含量；——第4部分：用氧化微庫(kù)侖法測(cè)定總硫含量；——第5部分：用氫解-速率計(jì)比色法測(cè)定總硫含量；——第6部分：用電位法測(cè)硫化氫、硫醇硫和硫氧化碳含量；——第8部分：用紫外熒光光度法測(cè)定總硫含量；——第9部分：用碘量法測(cè)定硫醇型硫含量；——第10部分：用氣相色譜法測(cè)定硫化合物；——第11部分：用著色長(zhǎng)度檢測(cè)管法測(cè)定硫化氫含量；——第12部分：用激光吸收光譜法測(cè)定硫化氫含量；——第13部分：用紫外吸收法測(cè)定硫化氫含量。紫外吸收法具有響應(yīng)快速、能現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、準(zhǔn)確度高和維護(hù)量小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于天然氣凈化廠、長(zhǎng)輸管網(wǎng)等生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。1天然氣含硫化合物的測(cè)定第13部分：用紫外吸收法測(cè)定硫化氫含量注意：本文件不涉及與其應(yīng)用有關(guān)的所有安全問(wèn)題。在使用本文件前，使用者有責(zé)任制定相應(yīng)的安全和保護(hù)措施，并明確其限定的適用范圍。本文件規(guī)定了用紫外吸收法測(cè)定天然氣中硫化氫含量的原理、試劑和材料、儀器、樣品、試驗(yàn)步驟、本文件適用于天然氣中硫化氫含量的在線(xiàn)連續(xù)檢測(cè)，測(cè)定范圍：0.1mg/m3~50mg/m3。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T5274.1氣體分析校準(zhǔn)用混合氣體的制備第1部分：稱(chēng)量法制備一級(jí)混合氣體GB/T10628氣體分析校準(zhǔn)混合氣組成的測(cè)定和校驗(yàn)比較法GB/T20604天然氣詞匯GB/T30490天然氣自動(dòng)取樣方法3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T20604界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。4原理4.1光源發(fā)出的紫外光經(jīng)光柵或棱鏡分光后，通過(guò)天然氣樣品吸收后再投射到光電倍增管上，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換并放大后，由繪制的紫外吸收光譜可對(duì)硫化氫進(jìn)行定量分析，接收單元檢測(cè)的吸光度與被測(cè)氣體中硫化氫含量符合朗伯-比爾定律。4.2光纖電纜將紫外光從脈沖光源傳送到流通池，在流通池中，連續(xù)的天然氣樣品在光程內(nèi)與光相互作用，天然氣中每種組分都有一個(gè)特定的光學(xué)響應(yīng)信號(hào)，在不同的波長(zhǎng)處吸收不同量的光。紫外光穿過(guò)樣品后，離開(kāi)流通池，再通過(guò)光纖到達(dá)光譜分析儀，一個(gè)分光全息光柵將紫外光分解為連續(xù)的波長(zhǎng)，并將每個(gè)分解后的波長(zhǎng)聚焦至二極管陣列上的特定的光二極管上，通過(guò)內(nèi)置算法，依據(jù)朗伯-比爾定律計(jì)算硫化氫含量。5試劑和材料5.1零點(diǎn)氣：甲烷或高純氮的體積分?jǐn)?shù)不小于99.999%。25.2硫化氫氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：硫化氫氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(按照GB/T5274.1或GB/T10628定值)用于定期校準(zhǔn)。硫化氫氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)含有合適的濃度并覆蓋分析范圍，底氣可以是甲烷或氮?dú)?，宜采用?guó)家認(rèn)證的氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)應(yīng)隨氣體鋼瓶一并提供給使用者。6儀器6.1一般要求根據(jù)被測(cè)氣體中硫化氫含量，選擇合適量程的儀器。參照儀器說(shuō)明書(shū)要求，定期對(duì)儀器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，以保證儀器的工作性能。儀器應(yīng)滿(mǎn)足工作現(xiàn)場(chǎng)要求，包括但不限于防爆，供電，氣密性等要求。6.2樣品處理系統(tǒng)樣品中不應(yīng)含水、液烴和顆粒物，樣品壓力宜控制在0.5MPa～1.0MPa,溫度宜控制在30℃~6.3光學(xué)分析系統(tǒng)生成特定波長(zhǎng)的光束穿過(guò)樣品，再通過(guò)光譜儀進(jìn)行分析。6.4數(shù)據(jù)處理與記錄系統(tǒng)應(yīng)是記錄儀或與之相當(dāng)?shù)碾娮訑?shù)據(jù)記錄裝置或計(jì)算機(jī)。7樣品7.1按照GB/T30490的規(guī)定確定取樣探頭的安裝位置。7.2取樣系統(tǒng)(包括探頭、管線(xiàn)、閥門(mén)、容器和其他部件)的所有材料均應(yīng)為硫化合物惰性物質(zhì)，且應(yīng)與樣品和取樣方法相適應(yīng)，確保不改變樣品組成。7.3對(duì)于在線(xiàn)取樣，應(yīng)保證樣品不受阻擋連續(xù)流動(dòng)，通過(guò)合適的取樣探頭進(jìn)入取樣系統(tǒng)，并及時(shí)送入檢測(cè)系統(tǒng)。8試驗(yàn)步驟8.1儀器狀態(tài)確認(rèn)按照以下步驟進(jìn)行檢測(cè)前的儀器狀態(tài)確認(rèn)：a)按照儀器廠家操作說(shuō)明書(shū)安裝儀器，并檢查氣密性；b)接通載氣，開(kāi)機(jī)，將儀器各參數(shù)設(shè)置為規(guī)定值；c)通入零點(diǎn)氣(5.1),待儀器顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，計(jì)算連續(xù)5min的零點(diǎn)氣(5.1)響應(yīng)值的平均值，完成零點(diǎn)扣除；d)對(duì)于在線(xiàn)檢測(cè)，儀器與工藝控制站之間數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議使用正常；e)儀器各參數(shù)和檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示正常；f)當(dāng)濃度超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，工藝控制站報(bào)警。8.2儀器校準(zhǔn)建立校準(zhǔn)曲線(xiàn)時(shí)，設(shè)備應(yīng)選擇校準(zhǔn)模式。定期建立校準(zhǔn)曲線(xiàn)，宜每個(gè)月不少于一次，且應(yīng)根據(jù)不同3的分析對(duì)象選擇校準(zhǔn)方式。8.2.2.1單點(diǎn)校準(zhǔn)：針對(duì)濃度波動(dòng)小的硫化氫，可采用單點(diǎn)校準(zhǔn)。用于校準(zhǔn)的硫化氫氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(5.2)濃度應(yīng)與被測(cè)樣品濃度保持基本一致，不應(yīng)超出被測(cè)樣品濃度的50%～200%。8.2.2.2多點(diǎn)校準(zhǔn)：針對(duì)濃度波動(dòng)大的硫化氫，應(yīng)使用3個(gè)及以上不同濃度的硫化氫氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(5.2),依據(jù)最小二乘法建立一條能夠涵蓋樣品中硫化氫濃度的校準(zhǔn)曲線(xiàn)。直線(xiàn)的線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)(r)應(yīng)不低于0.998。8.3分析按照以下步驟進(jìn)行分析：a)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，設(shè)備應(yīng)選擇檢測(cè)模式；b)按照儀器要求調(diào)節(jié)樣品輸入壓力，保證穩(wěn)定的流速，流速變化應(yīng)小于10%;c)在無(wú)放空管道條件下，檢測(cè)后的樣品宜經(jīng)硫化氫吸收液吸收后再排放。8.4.1儀器運(yùn)轉(zhuǎn)期間，應(yīng)定期使用硫化氫氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(5.2)進(jìn)行檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性核查，驗(yàn)證硫化氫氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(5.2)檢測(cè)結(jié)果是否與標(biāo)準(zhǔn)值一致。若與標(biāo)準(zhǔn)值相差10%,應(yīng)進(jìn)行儀器校準(zhǔn)后再繼續(xù)檢測(cè)。8.4.2根據(jù)儀器實(shí)際運(yùn)行情況定期進(jìn)行核查，宜每季度不少于一次。8.4.3質(zhì)量控制應(yīng)由專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行，能夠熟練操作儀器的工作站及相關(guān)軟件。9試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理在檢測(cè)模式，儀器顯示的分析結(jié)果即為樣品中的硫化氫含量。樣品檢測(cè)過(guò)程穩(wěn)定后，即連續(xù)10s的檢測(cè)讀數(shù)波動(dòng)不超過(guò)5%,記錄相隔30s的兩組數(shù)據(jù)，取平均值作為報(bào)出的檢測(cè)結(jié)果，最終報(bào)出數(shù)據(jù)的有效位數(shù)應(yīng)與校準(zhǔn)儀器所用的硫化氫氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(5.2)證書(shū)值有效位數(shù)一致，硫化氫含量以質(zhì)量濃度表示，單位為毫克每立方米。10精密度對(duì)于同一個(gè)樣品，在重復(fù)性條件下連續(xù)兩次