Межгосударственный стандарт
ГОСТ 23781-87
Газы горючие природные. Хроматографический метод определения компонентного состава
Natural combustible gases. Chromatographic method for determination of component composition
Редакционная карточка ГОСТНОРМ. Полный текст публикуется только при подтверждённом праве использования. Метаданные сверяются по нескольким источникам.
Область применения
Область применения пока не подтверждена.
1
Страница 1
Группа Ы9
М Е Ж Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т
ГАЗЫ ГОРЮЧИЕ ПРИРОДНЫЕ
Хроматографический метод определения компонентного ГОСТ
состава 23781-87
Natural combustible gases. Chromatographic method
for determination of component composition
MKC 75.160.30
ОКСТУ 0209
Дата введения 01.07.88
Настоящий стандарт распространяется на природные углеводородные газы и устанавливает дна
метода хроматографического количественного определения компонентов:
метод определения азота, кислорода, гелия, водорода, диоксида углерода и углеводородов
С ,—С6 при объемной доле углеводородов Cs и высших не более 1 % и азота не более 20 % (метод Л);
метод определения углеводородов от С4 и выше (до Св) при объемной доле от 0.001 до 0.5 %
(метод Б).
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЗОТА, КИСЛОРОДА, ВОДОРОДА, ГЕЛИЯ, ДИОКСИДА УГЛЕРОДА
И УГЛЕВОДОРОДОВ C i-С б (МЕТОД А)
Метод основан на сочетании газожидкостной и газоадсорбпнонной хроматографии с исполь
зованием детектора по теаюпроводпости.
Углеводороды С ,—С6 и диоксид углерода разделяют методом газожидкостной хроматографии,
а неуглеводородные компоненты (водород, кислород, азот, гелий) — методом газоадсорбнионной
хроматографии.
Анализ проводится в изотермическом режиме параллельно на двух колонках. Результаты
анализа объединяются.
1.1 Отбор проб
1.1.1. Пробу газа для анализа отбирают по ГОСТ 18917 или непосредственно из пробоотборной
линии, по которой полается газ из газопровода к месту установки хроматографа.
1.1.2. Пробу газа подают в кран-дозатор хроматографа непосредственно из пробоотборника
(контейнера) или газовой пипетки через фильтр-патрон, заполненный хлористым кальцием для
осушки газа от влаги и уплотненный по краям стекловатой или металлической сеткой для
улавливания механических загрязнений.
1.1.3. При наличии в газе более 0.02 r/м* сероводорода пробу очищают, предварительно
пропуская газ с небольшой скоростью через трубку, заполненную аскарнтом или другим поглоти
телем. не сорбирующим углеводороды, и установленную перед краном-дозатором. При этом
удаляется и диоксид углерода. Количество удаленных из пробы кислых газов учитывают при
вычислении результатов анализа поданным определений сероводорода по ГОСТ 22387.2 и диоксида
углерода хроматографическим анализом без очистки от сероводорода по п. 1.4.
1.1.4. Если температура пробоотборника, в котором находится проба, ниже температуры в
период его заполнения, перед вводом пробы в хроматограф пробоотборник нагревают до темпера
туры на 10 "С выше температуры газа при отборе пробы, и выдерживают при этой температуре 3—4 ч.
1.2 Аппаратура, материалы
Хроматографы газовые одно- и двухколоночные, оснащенные детектором по теплопроводнос
ти. Чувствительность детектора по теплопроводности должна быть такой, чтобы высота пика,
соответствующего объемной доле пентана 0,5 %, была не менее 2 см.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
85
индекс улучшения изоляции ударного шума2
Страница 2
С. 2 ГОСТ 23781-87
Аналогичный хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.
Хроматографические колонки из нержавеющей стали, стекла или других материалов, не
изменяющих состава газа.
Термостат, обеспечивающий установленную температуру с погрешностью не более 1 *С при
изотермическом режиме хроматографирования.
Кран-дозатор, позволяющий вводить пробы газа объемом от 0.25 до 5.0 см3.
Печь муфельная, обеспечивающая нагрев до 750 "С—800 *С.
Шкаф сушильный, обеспечивающий нагрев до 150 "С.
Весы лабораторные по ГОСТ24104* 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г.
Насос вакуумный типа ВН-461-М или другого типа.
Баня водяная.
Линейка измерительная по ГОСТ 427 или аналогичного типа.
Лупа измерительная по ГОСТ 25706.
Секундомер.
Шприц медицинский по ГОСТ 22967.
Эксикатор по ГОСТ 25336 исполнения 2.
Термометр от 0 до 200 *С с ценой деления 0.5 ’С.
Посуда лабораторная фарфоровая по ГОСТ 9147.
Посуда лабораторная стеклянная по ГОСТ 1770 и ГОСТ 25336.
Набор сит «Физприбор» или сита аналогичного типа.
Адсорбент твердый: молекулярные сита NaX (13Х) или СаА (5А), порапак, полисорб.
Носитель твердый инертный: сферохром, хроматом, инертон. хромосорб или другие.
Фаза неподвижная жидкая: триэтилен гли коле вы й эфир масляной кислоты (триэтиленглнколь-
дибутират ТЭГМ) или другие, позволяющие в изотермическом режиме разделять предельные
углеводороды до гексана, а также диоксид углерода; диметилсилнкон (SE-30), сквалан или другие,
позволяющие разделять тяжелые углеводороды.
Растворитель: эфир этиловый технический, ацетон по ГОСТ 2603.
Кальций хлористый гранулированный.
Аскарит.
Известь натронная.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Газ-носитель: гелий по нормативной документации, аргон по ГОСТ 10157, азот по ГОСТ 9293.
Вспомогательные газы: водород по ГОСТ 3022, воздух сжатый без углеводородных примесей.
Образцовые вещества (квалификации х. ч.) для идентификации пиков: пентан, гексан, гептан,
октан, бензол, толуол, циклогексан.
Градуировочные газовые смеси: готовые по нормативной документации; смеси газов чистотой
не менее 99 %; природный газ известного состава, соответствующего ГСО природного газа или
образцу природного газа, аттестованному в установленном порядке.
Градуировочные смеси метана, диоксида углерода, этана, пропана и бутанов готовят смеши
ванием этих компонентов с гелием.
Градуировочные смеси азота, кислорода, водорода и гелия готовят смешиванием этих компо
нентов с аргоном. Допускается использовать в качестве градуировочной смеси для определения
кислорода и азота осушенный воздух, свободный от углеводородных примесей.
Концентрация компонентов в градуировочных смесях не должна отличаться от концентрации
их в анализируемой пробе более, чем в два раза.
(Ихмененная редакция, Изм. .\° 2).
1.3. Подготовка к анализу
1.3.1. Подготовка газохроматографических козонок
1.3.1.1. Хорошо очищенные от загрязнений хроматографические колонки промывают раство
рителем, высушивают в токе чистого сухого воздуха или инертного газа.
Две подготовленные колонки заполняют молекулярными ситами (цеолитами) NaX (I3X) или
СаА (5А) фракции 0,25—0,50 мм или 0.15—0,25 мм и применяют для разделения гелия, водорода,
кислорода, азота, метана.
Перед заполнением цеолиты прокаливают при температуре 350 *С в течение 3—4 ч с одновре
менной откачкой форвакуумным насосом или в токе сухого инертного газа, затем охлаждают в
эксикаторе.
* С I июля 2002 г. внелеи в действие ГОСТ 24104—2001.
863
Страница 3
ГОСТ 23781-87 С. 3
1.3.1.2. Колонки заполняют любым способом, обеспечивающим однородную набивку колонки.
Для заполнения колонки один коней закрывают стекловолокном и заполняют цеолитом при
легком постукивании (вибрации), подключая к выходу колонки вакуумный насос через ресивер или
на вход колонки поток азота давлением до 0.4 МПа.
Когда колонка заполнится полностью, постепенно выравнивают давление с атмосферным и
другой конец колонки также уплотняют стекловолокном.
Разделительную и сравнительную колонки устанавливают в хроматограф в соответствии с
требованиями к монтажу и эксплуатации хроматографа и затем активируют, продувая сухим
газом-носителем (не подключая к детектору) при ПО "С в течение 5—8 ч. После активизации
колонки подключают к детектору хроматографа.
1.3.1.1. 1.3.1.2 (Измененная редакция, Изм. № 2).
1.3.1.3. Две другие колонки, подготовленные по п. 1.3.1.1. заполняют сферохромом или другим
инертным твердым носителем, указанным в п. 1.2.
Носитель для одной (разделительной) колонки пропитывают эфиром ТЭГМ и применяют для
разделения этана, диоксида углерода, пропана, буганов, пептанов и гексанов.
Твердый носитель с размером зерен 0.25—0,50 мм или 0.15—0,25 мм отсеивают, сушат при
110 "С не менее 3 ч до постоянной массы.
Охлажденный носитель обрабатывают эфиром ТЭГМ, взятым в количестве 15 % к массе
носителя, в одном из растворителей, указанных в п. 1.3. Твердый носитель должен быть покрыт
раствором жидкой фазы. Растворитель удаляют нагреванием на водяной бане при перемешивании
смеси. После охлаждения и тщательного перемешивания материал готов для использования в
качестве насадки колонки.
Колонку заполняют насадкой по п. 1.3.1.2. Заполненные разделительную и сравнительную
колонки устанавливают в хроматограф и активируют, продувая при 50 ‘С в течение 5—6 ч газом-но
сителем, и затем подключают к детектору.
1.3.1.4. В случае использования порапака или полисорба для разделения углеводородов и
диоксида углерода после заполнения колонки для наиболее полного разделения компонентов ее
активируют при температуре, соответствующей используемому адсорбенту, до прекращения шумов
хроматографических колонок в рабочем режиме.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.3.1.5. Натадка, проверка герметичности, вывод хроматографа на режим — согласно инструк
ции по монтажу и эксплуатации хроматографа. Ток детектора устанавливают в зависимости от
технической характеристики детектора и газа-носителя.
1.3.2. Проверки разделяющей способности колонок
1.3.2.1. Разделяющую способность колонки с цеолитом для анализа кислорода и азота прове
ряют по анализу воздуха. Испытания проводят с использованием гелия в качестве газа-носителя при
условиях, указанных в п. 1.4.5.1.
Разделение кислорода и азота при этих условиях должно быть полное, т. е. основание пиков
должно быть на нулевой линии, критерий разделения К г I.
Для анализа на гелий и водород в качестве газа-носителя используют аргон или азот, и
разделяющую способность колонки проверяют введением пробы, содержащей водород и гелий
примерно в равных количествах (в диапазоне 0,4 % по объему), К £ 1.
1.3.2.2. Разделительную способность колонки с ТЭГМ или другим наполнителем проверяют
по анализу пробы природного газа при условиях, указанных в п. 1.4.6.1. В качестве газа-носителя
применяют гелий или водород.
Полученная хроматограмма должна показать четкое разделение метана + неуглеводородные
газы, этана, диоксида углерода, пропана, буганов, пентанов и гексанов.
Разделение должно быть таким, чтобы пик диоксида углерода можно было измерить при его
объемной дате в газе 0.1 % и объеме пробы не более 1 см3.
1.4. Проведение анализа
1.4.1. Анализ природного газа проводят в изотермическом режиме на двух хроматографах или
на одном двухколоночпо.м с переключающимися колонками.
1.4.2. Перед началом измерений устанавливают рабочие режимы анализа и проверяют стабиль
ность нулевой линии при максимальной чувствительности прибора.
1.4.3. Пробу газа подают в кран-дозатор хроматографа через осу шительный патрон с хлористым
кальцием, продувают газом на атмосферу через водяной маностат и вводят пробу в хроматограф.
При наличии в газе более 0.02 г/м3 сероводорода пробу перед подачей на колонку с эфиром
ТЭГМ очищают от него. Содержание сероводорода, удаленного из пробы, учитывают в расчетах анатиза.
874
Страница 4
С. 4 ГОСТ 23781-87
Пробу газа, при наличии в ней диоксида углерода и сероводорода, на колонку с цеолитом
подают через трубку, заполненную аскаритом или натронной известью, и соответственно делают
поправку на объем пробы.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.4.4. Посте ввода пробы записывают хроматограмму при устаноатении масштаба записи каждого
пика в зависимости от концентрации компонентов и условии наибольшего значения высоты пика.
1.4.5. Определение неуглеводородных компонентов и метана на колонке с цеолитом
1.4.5.1. Гелий, водород, кислород и азот определяют на колонке с цеолитом при следующих
условиях:
длина колонки, м ...................................................................................................................2—3
диаметр колонки, м м ............................................................................................................ 3—4
температура термостата, * С .................................................................................................. 40—50
расход газа-носителя, дм3/ ч .................................................................................................. 2—5
объем пробы, см3 . ............................................................................................................... 1—3
газ-носитель......................................................................................................................... аргон
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.4.5.2. Кислород (совместно с аргоном) и азот определяют при тех же рабочих условиях, но в
качестве газа-носителя применяют гелий.
Объемную долю компонентов рассчитывают методом абсолютной калибровки.
Градуировочная газовая смесь должна быть выбрала так, чтобы она была достаточно близка к
концентрации компонентов в пробе (п. 1.2).
(Измененная редакция. Изм. № 2).
1.4.5.3. Хроматограмма разделения газа на колонке с цеолитами приведена на черт. 1. Порядок
выхода компонентов и относительное время удерживания компонентов (газ-носитель — аргон)
приведены в табл. 1.
Таблица 1
Компонент Относительное премя
удержилания
Гелий 0.25
Водород 0.29
Кислород 0,47
Азот 0,59
Метан 1.00
/ —1слмй; 2 —noaopoa; 3 —кислород: V—вчот; S —метан
Черт. 1Показаны первые 4 из 15
История статуса
Подтверждённых событий пока нет.