《石油产品分析》课件—11其他石油产品性能的分析
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沥青等常见石油产品的质量指标；掌握这些质量 指标的分析检测方法。
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第十一章 其他石油产品性能的分析
一、天然气的种类及应用
天然气是蕴藏在地层内的可燃气性气体。按来源不同分 为4种：气田气（从气井开采出来的天然气，又称纯天然气）， 通常含90%以上甲烷，还有少量乙烷、丙烷、丁烷、二氧化 碳、氮气、硫化氢等；油田伴生气（伴随石油一起开采出来 的石油气），主要成分是甲烷，还有少量乙烷、丙烷、丁烷 及戊烷组分；凝析气田气（从气井开采出来经凝析后可燃气 体），以甲烷、乙烷为主，还含有一定的石油轻质馏分；矿 井气（从井下煤层抽出的可燃气体，俗称瓦斯），其主要成 分是甲烷。
2．硫化物的测定
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第十一章 其他石油产品性能的分析
（1）总硫的测定 总硫含量既是天然气的腐蚀性指标， 又是是天然气分类的重要依据。GB/T 11061－1997《天然气 中总硫的测定 氧化微库仑法》适于测定总硫含量范围为1～ 1000 mg/m3的天然气，而高于此范围的可经稀释后再测定。
②多柱组合分析过程。将不同性质的色谱柱组合在一起， 通过阀的切换，完成相应的分析过程（图11-2）。通过选择 四通阀的转动，能方便快速地切换色谱柱的排列方式。一长 一短的两根分配柱，既可单独使用，也可串联使用，具有一 定的灵活性。还有用两根填充柱和毛细管柱组合在一台仪器 上完成天然气的分析。
（2）GB/T17281－1998《天然气中丁烷至十六烷烃类的 测定（气相色谱法）》 该方法适于测定伴生气或油田气等 天然气中摩尔质量大于己烷的各种烃类的含量。分析采用硅 油类填充色谱柱，用程序升温的方式进行分离，以火焰离子 化检测器（FID）检测。表11-2 列出了天然气所含组分的浓 度范围和测试方法。
蜡、润滑脂、石油沥青、石油焦、溶剂和石油化 工原料等几大类，它们都有各自的产品规格及使 用要求。这些石油产品的分析关系到石油这一宝 贵资源的综合利用，拓展石油产品的应用。此外。 “西气东输”有提供了大量清洁燃料，大大降低 了空气污染。
学习中要求了解天然气、石油蜡、润滑脂和
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第十一章 其他石油产品性能的分析
高或峰面积进行比较，正戊烷以前的组分含量按式（11-1）
分别计算含量。
yi
ys,i
Hi H s,i
（11-1）
正戊烷以后的组分用载气反吹色谱柱得到图11-1中的峰9
和峰10，分别是庚烷及更重组分（分离不完全）、己烷的色
谱峰。这些组分的定量采用以戊烷为标准对照修正的方法，
即在色谱图上测量己烷、庚烷及更重组分的峰面积，并在同
①单柱分析过程。若天然气试样中氧气、氮气含量很小 或不需要测定，分析时用氢气或氦气作载气，使用热导检测 器，用一根分配色谱柱可以分离其中的烃类和二氧化碳。如 用柱长为7m的25％BMEE〔双-2-(2-甲氧基乙氧基)乙基醚〕
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第十一章 其他石油产品性能的分析
在同样条件下进标准气样，将两张谱图中的同组分的峰
A（C C6）＝
M M
(C5 (C6
) )
Am
(C6
)
72 86
Am
(C6
)
庚烷及更重组分的修正面积按下式计算：
（11-2）
AC
(C7+ )
M (C5 ) M (C7 )
Am (C7+ )
M
72 (C7+ )
Am (C7+ )
（11-3）
己烷的摩尔分数y(C6)用下式计算：
y(C6
)
Y
(iC5 nC5 ) AC (C6 A(iC5＋nC5）
第十一章 其他石油产品性能的分析
第十一章 其他石 油产品性能的分析
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第十一章 其他石油产品性能的分析 学习指南 第一节 天然气 第二节 石油蜡 第三节 润滑脂 第四节 石油沥青 第五节 实 训
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第十一章 其他石油产品性能的分析
学习指南 石油产品除了燃料和润滑油以外，还有石油
二、天然气几种质量指标的测定方法概述
1．天然气组成测定 天然气分析分为常规分析和延伸分析两类。常规分析测 定天然气中的氮气、二氧化碳、甲烷至戊烷的含量，有时还 包括六碳以上的烃类（C6＋）、氦气、氢气等组分。对伴生 气或油田气，有时需要测定摩尔质量大于己烷的各种烃类的 含量，如分析到十二烷、十六烷甚至更高碳数的组分，通常 将这种分析称为延伸分析。 （1）GB/T13610－2003《天然气的组成分析（气相色谱 法）》 该方法采用外标法定量，即在同样操作条件下，分别 将气样和等体积含有待测组分的标准气体混合物进样，得到 色谱图，然后比较气样与标准气中相应组分的峰值，用标准 气的组成数据计算气样相应组分的含量。
一张谱图上测量正戊烷和异戊烷的峰面积，将所有测量的峰
面积换算到同一衰减，按（11-2）、（10-3）分别计算出己烷、 庚烷及更重组分峰的修正峰面积，然后按式（11-4）、（11-5） 计算出己烷、庚烷及更重组分的含量。
己烷的修正峰面积按下式计算：
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第十一章 其他石油产品性能的分析
压缩天然气(简称CNG)是广泛用作城市交通等轻型车辆 的清洁燃料。液化天然气（简称LNG）有利于天然气远距离 运输、边远天然气的回收、降低天然气贮存成本等。
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第十一章 其他石油产品性能的分析
我国天然气现行国家标准有GB17820－1999《天然气》 和GB18047－2000《车用压缩天然气》（表11-1）。
)
（11-4）
庚烷及更重组分的摩尔分数y(C7+)%用下式计算：
y(C7Βιβλιοθήκη Baidu )
y(iC5 nC5 ) AC (C7+ ) A(iC5 nC5 )
由于采用标准对照法分别计算，得到各组分摩尔分数之
和不等于100，因此需对计算结果进行归一化处理。
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第十一章 其他石油产品性能的分析
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第十一章 其他石油产品性能的分析
对色谱柱（吸附柱、分配柱）的要求是吸附柱能完全分离氧 气、氮气和甲烷；分配柱能完全分离二氧化碳、乙烷到戊烷 之间的各组分，对丙烷及之后的组分必须完全分离，对于丙 烷之前的组分，峰返回到基线的程度应在满量程的2％以内， 二氧化碳必须得到充分分离。目前分离氦气、氢气和分离氧 气、氮气和甲烷大多采用13X和5A分子筛，有时还增加一段 活性炭柱。分离乙烷至碳六以上各烃类组分时多选用非极性 或弱极性的固定液，可供选择的柱子较多，有填充柱、毛细 管柱等，可以根据需要制备或采购。
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第十一章 其他石油产品性能的分析
一、天然气的种类及应用
天然气是蕴藏在地层内的可燃气性气体。按来源不同分 为4种：气田气（从气井开采出来的天然气，又称纯天然气）， 通常含90%以上甲烷，还有少量乙烷、丙烷、丁烷、二氧化 碳、氮气、硫化氢等；油田伴生气（伴随石油一起开采出来 的石油气），主要成分是甲烷，还有少量乙烷、丙烷、丁烷 及戊烷组分；凝析气田气（从气井开采出来经凝析后可燃气 体），以甲烷、乙烷为主，还含有一定的石油轻质馏分；矿 井气（从井下煤层抽出的可燃气体，俗称瓦斯），其主要成 分是甲烷。
2．硫化物的测定
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第十一章 其他石油产品性能的分析
（1）总硫的测定 总硫含量既是天然气的腐蚀性指标， 又是是天然气分类的重要依据。GB/T 11061－1997《天然气 中总硫的测定 氧化微库仑法》适于测定总硫含量范围为1～ 1000 mg/m3的天然气，而高于此范围的可经稀释后再测定。
②多柱组合分析过程。将不同性质的色谱柱组合在一起， 通过阀的切换，完成相应的分析过程（图11-2）。通过选择 四通阀的转动，能方便快速地切换色谱柱的排列方式。一长 一短的两根分配柱，既可单独使用，也可串联使用，具有一 定的灵活性。还有用两根填充柱和毛细管柱组合在一台仪器 上完成天然气的分析。
（2）GB/T17281－1998《天然气中丁烷至十六烷烃类的 测定（气相色谱法）》 该方法适于测定伴生气或油田气等 天然气中摩尔质量大于己烷的各种烃类的含量。分析采用硅 油类填充色谱柱，用程序升温的方式进行分离，以火焰离子 化检测器（FID）检测。表11-2 列出了天然气所含组分的浓 度范围和测试方法。
蜡、润滑脂、石油沥青、石油焦、溶剂和石油化 工原料等几大类，它们都有各自的产品规格及使 用要求。这些石油产品的分析关系到石油这一宝 贵资源的综合利用，拓展石油产品的应用。此外。 “西气东输”有提供了大量清洁燃料，大大降低 了空气污染。
学习中要求了解天然气、石油蜡、润滑脂和
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高或峰面积进行比较，正戊烷以前的组分含量按式（11-1）
分别计算含量。
yi
ys,i
Hi H s,i
（11-1）
正戊烷以后的组分用载气反吹色谱柱得到图11-1中的峰9
和峰10，分别是庚烷及更重组分（分离不完全）、己烷的色
谱峰。这些组分的定量采用以戊烷为标准对照修正的方法，
即在色谱图上测量己烷、庚烷及更重组分的峰面积，并在同
①单柱分析过程。若天然气试样中氧气、氮气含量很小 或不需要测定，分析时用氢气或氦气作载气，使用热导检测 器，用一根分配色谱柱可以分离其中的烃类和二氧化碳。如 用柱长为7m的25％BMEE〔双-2-(2-甲氧基乙氧基)乙基醚〕
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第十一章 其他石油产品性能的分析
在同样条件下进标准气样，将两张谱图中的同组分的峰
A（C C6）＝
M M
(C5 (C6
) )
Am
(C6
)
72 86
Am
(C6
)
庚烷及更重组分的修正面积按下式计算：
（11-2）
AC
(C7+ )
M (C5 ) M (C7 )
Am (C7+ )
M
72 (C7+ )
Am (C7+ )
（11-3）
己烷的摩尔分数y(C6)用下式计算：
y(C6
)
Y
(iC5 nC5 ) AC (C6 A(iC5＋nC5）
第十一章 其他石油产品性能的分析
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第十一章 其他石油产品性能的分析 学习指南 第一节 天然气 第二节 石油蜡 第三节 润滑脂 第四节 石油沥青 第五节 实 训
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学习指南 石油产品除了燃料和润滑油以外，还有石油
二、天然气几种质量指标的测定方法概述
1．天然气组成测定 天然气分析分为常规分析和延伸分析两类。常规分析测 定天然气中的氮气、二氧化碳、甲烷至戊烷的含量，有时还 包括六碳以上的烃类（C6＋）、氦气、氢气等组分。对伴生 气或油田气，有时需要测定摩尔质量大于己烷的各种烃类的 含量，如分析到十二烷、十六烷甚至更高碳数的组分，通常 将这种分析称为延伸分析。 （1）GB/T13610－2003《天然气的组成分析（气相色谱 法）》 该方法采用外标法定量，即在同样操作条件下，分别 将气样和等体积含有待测组分的标准气体混合物进样，得到 色谱图，然后比较气样与标准气中相应组分的峰值，用标准 气的组成数据计算气样相应组分的含量。
一张谱图上测量正戊烷和异戊烷的峰面积，将所有测量的峰
面积换算到同一衰减，按（11-2）、（10-3）分别计算出己烷、 庚烷及更重组分峰的修正峰面积，然后按式（11-4）、（11-5） 计算出己烷、庚烷及更重组分的含量。
己烷的修正峰面积按下式计算：
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第十一章 其他石油产品性能的分析
压缩天然气(简称CNG)是广泛用作城市交通等轻型车辆 的清洁燃料。液化天然气（简称LNG）有利于天然气远距离 运输、边远天然气的回收、降低天然气贮存成本等。
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第十一章 其他石油产品性能的分析
我国天然气现行国家标准有GB17820－1999《天然气》 和GB18047－2000《车用压缩天然气》（表11-1）。
)
（11-4）
庚烷及更重组分的摩尔分数y(C7+)%用下式计算：
y(C7Βιβλιοθήκη Baidu )
y(iC5 nC5 ) AC (C7+ ) A(iC5 nC5 )
由于采用标准对照法分别计算，得到各组分摩尔分数之
和不等于100，因此需对计算结果进行归一化处理。
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第十一章 其他石油产品性能的分析
对色谱柱（吸附柱、分配柱）的要求是吸附柱能完全分离氧 气、氮气和甲烷；分配柱能完全分离二氧化碳、乙烷到戊烷 之间的各组分，对丙烷及之后的组分必须完全分离，对于丙 烷之前的组分，峰返回到基线的程度应在满量程的2％以内， 二氧化碳必须得到充分分离。目前分离氦气、氢气和分离氧 气、氮气和甲烷大多采用13X和5A分子筛，有时还增加一段 活性炭柱。分离乙烷至碳六以上各烃类组分时多选用非极性 或弱极性的固定液，可供选择的柱子较多，有填充柱、毛细 管柱等，可以根据需要制备或采购。