Государственная система метрологического обеспечения хроматографических средств измерений для контроля качества природных газов

• Автор: Хацкевич, Ефим Абович
• Шифр специальности: 05.11.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 310 с. : ил.

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ СОДЕРЖАНИЯ КОМПОНЕНТОВ В ПРИРОДНЫХ ГАЗАХ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ. РАСЧЕТНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ
1.1 Метрологическая оценка основных отечественных и зарубежных стандартов по определению компонентного состава природных газов

1.1.1 Отечественные стандарты

1.1.2 Международные стандарты

1.2 Природные газы - объекты аналитических исследований

1.3 Требования к природным газам - эталонам сравнения

1.4 Методы контроля качества природных газов

1.5 Хроматографический метод определения состава природных

газов и его особенности

1.5.1 Выбор сорбентов для анализа природных газов

1.5.2 Идентификация компонентов при определении состава природных газов

1.5.3 Количественный анализ результатов хроматографического определения компонентов
1.6 Метрологические особенности контроля качества природных
газов хроматографическим методом
1.7 Эталоны сравнения природных газов - средства передачи
размера единицы содержания компонентов
1.8 Анализ основных нормативных документов, связанных с определением физических свойств природных газов косвенным расчетным методом

1.10 ГЛАВА

2.5 ГЛАВА З

Обзор зарубежных систем метрологического обеспечения хроматографических средств измерений для контроля качества природных газов и норм погрешности измерений компонентного состава с последующим определением теплот сгорания расчетным методом
Основные результаты и выводы
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЙ КОНЦЕНТРАЦИИ КОМПОНЕНТОВ В ПРИРОДНЫХ ГАЗАХ
Теории хроматографического метода измерений концентрации компонентов
Теоретическое исследование хроматографического метода измерений концентрации компонентов в природных газах
Количественная интерпретация результатов измерений концентрации компонентов в природных газах
Оценка погрешностей результата измерения концентрации компонентов в природных газах
Основные результаты и выводы
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ
Государственный первичный эталон и система передачи размера единицы молярной доли компонентов в природных газах

3.1.1 Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в природных газах
3.2 Характеристики государственного первичного эталона единицы молярной доли компонентов в природных газах
3.2.1 Газохроматографическая измерительная установка на
базе хроматографа модели 530 серии "Цвет-500"
3.2.2 Газохроматографическая измерительная установка на
базе хроматографа модели 5730 А
3.2.3 Блоки дозирования газов типа БДГ
3.2.4 Установка для градуировки дозаторов типа УГД-3
3.2.5 Вспомогательные устройства
3.2.5.1 Вентиль для отбора газов
3.2.5.2 Устройство для отбора и напуска газа
3.2.5.3 Газосмесительная установка динамического типа
3.2.6 Эталоны сравнения природного газа
3.2.6.1 Особенности эталонов сравнения природного газа при использовании в метрологической практике
3.2.6.2 Обоснование перечня определяемых компонентов в эталонных образцах природного газа (ЭОПГ-Б)
3.3 Характеристики государственного стандартного образца со- 149 става природного газа
3.4 Государственный стандарт Р 8.577 "Теплота объемная (энергия) сгорания природного газа. Общие требования к методам определения"
3.5 Оценка погрешностей результата определения молярной доли основного компонента в природных газах

Поэтому реализация ГХМ измерения содержания компонентов в ПГ представляет собой достаточно сложную научно-техническую задачу, включающую в себя решение вопросов, связанных с выбором: хроматографической аппаратуры; соответствующих подвижных и неподвижных (стационарных) фаз, необходимых для эффективного разделения присутствующих в ПГ компонентов; методов и средств градуировки хроматографов; высокочувствительных детекторов, позволяющих регистрировать и измерять содержание компонентов, присутствующих в ПГ; методов и средств обработки выходной хроматографической информации (например, площадей или высот пиков, времен удерживания) и др.
Поскольку рассмотрение всех этих вопросов достаточно полно отражено в литературе, остановим внимание лишь на некоторых из них.
1.5.1 Выбор сорбентов для анализа природных газов
Учитывая, что рассматриваемые нами ПГ в качестве основного компонента содержат метан, то для определения их компонентного состава с успехом могут быть использованы методы газо-жидкостной и газо-адсорбционной хроматографии. Наилучшие результаты разделения могут быть достигнуты при реализации метода ГАХ, так как изотермы адсорбции компонентов на активных тонкопористых адсорбентах практически линейны.
В качестве адсорбентов для анализа ПГ наибольшее распространение в аналитической практике получили активированные угли, молекулярные сита, силикагели, алюмогели, полимерные сорбенты и т.п.
Так как ПГ являются смесями, содержащими компоненты, относящиеся к различным группам, например, инертные газы, перманентные (низкокипящие) газы, углеводородные газы (С1-С4), углеводороды (С5-С8), то процедура разделения компонентов представляет собой достаточно сложную аналитическую задачу.
Например, инертные газы (Не, Н2) лучше анализировать на активированных углях СКТ, БАУ, АГ-3 [60]. Наилучшим из активированных углей является уголь марки СКТ, однако на нем полностью разделить перманентные газы (02, 1Ч2) удается только на очень длинных колонках [61].
С появлением синтетических молекулярных сит (цеолитов) подавляющее большинство хроматографистов стало использовать их для определения низкоки-пящих газов в ПГ. Так, на цеолитах типа СаА, ИаХ хорошо разделяются Н2, 02, И2,