天然气气质标准及检测分析
最新天然气气质标准及检测分析
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六、国内气质标准分析与建议
• 比较GB 17820-1999与俄罗斯和欧洲气体能 量交换合理化协会（EASEE-gas）提出的 气质指标，GB 17820-1999缺乏对硫醇、烃 露点、粉尘、机械杂质、氧、沃泊指数和 臭味强度的定量控制要求，虽然提出要对 天然气中液烃和粉尘含量进行控制，但只 是定性的要求，没有可操作性。
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五、国外天然气气质指标分析
• 国外主要发达国家（如美国、俄罗斯、德 国、英国、法国等）的天然气质量指标与 国际标准ISO13686 的总体技术是一致，制 定天然气质量指标遵循的原则及其相应的 试验方法基本相同，主要不同点是部分指 标的具体数值有差别。
• ISO 13686 在其附录中比较详细地介绍美 国、德国、英国、法国等国家制定天然气 质量指标时所遵循的原则、具体数值及其 相应的试验方法。
• 由于各国所产天然气的组成相差甚大，即使同一 国家不同地区所产天然气组成的差异也较大，而 且天然气的用途不同对气质的要求也不同，因此， 各国应根据本国的实际情况都制定自已的天然气 标准。
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四、GB 17820-1999《天然气》
• 我国于1999年在修订SY 7514-88的基础上 发布了GB 17820-1999《天然气》。
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五、国外天然气气质指标分析
若干发达国家的管输天然气气质指标
天然气气质要求
法国Arrete du 28 Janvier 1981
天然气中的硫和含硫组分：气体不能腐蚀管道，即，在天然气中 不允许有能与制造管道的材料发生化学反应或者能使这些材料的物 理特性发生变化的组分存在。 硫化氢： 硫化氢含量的瞬时值必须低于15 mg/m3。 硫化氢含量不能连续8小时超过12 mg/m3。 任何一个8天周期内，硫化氢的平均含量必须低于7 mg/m3。 硫： 总硫含量的瞬时值必须低于150 mg/m3。 水： 在气体管道的最高操作压力下，
NFPA52（1995版）对CNG的要求
美国消防协会标准NFPA 52（1995版） 《压缩天然气（CNG）车用燃料系统》 第2章“压缩天然气和设备资质”， 给出了对天然气组成的要求： 在容器中的气体组成应符合 条件（a）或 条件（b）的要求。
NFPA 52-1995条件（a）
硫化氢和可溶性硫化物 最大分压为0.05psi (340Pa)
天然气工业的发展概况
在天然气的勘探、开发、输送和使用的一系 列过程中，围绕天然气作为燃料和化工原料的特 性，针对天然气的气质要求、天然气的分析测试 技术及其标准化工作也伴随着天然气工业的发展 而成为一整套的技术，并且伴随科技进步，不断 地开发出更新更快捷的技术。
ISO 13686:1998《天然气质量指标》
在汽车驾驶的特定地理区域内 燃料容器中不产生水的凝析。 在容器工作压力下水露点至少比 冬季温度低5.5℃ (10F)， 在此的冬季温度是指99.0%的冬季设计温度。 • 氧气含量 只要保持气体水露点的要求，从防腐的目的出发，不 限制氧气含量。但在任何时刻，氧气在气体混合物中的 含量应低于燃气的爆炸浓度下限。
水露点必须低于-5℃。
英国
任何通过管道供应气体的供应商都必须遵守 与纯度和气味标准有关的法规。
天然气气质标准及检测分析
五、国外天然气气质指标分析
全苏（部颁）气质标准OCT 51.40-1993规定的技术要 求
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六、国内气质标准分析与建议
• 比较GB 17820-1999与俄罗斯和欧洲气体能量交换合理化协会（EASEE-gas）提出的气质指标，GB 17820-1999缺乏对硫醇、烃露点、粉尘、机械杂质、氧、沃泊指数和臭味强度的定量控制要求，虽然提 出要对天然气中液烃和粉尘含量进行控制，但只是定性的要求，没有可操作性。
量 与
• GB 17820对水露点指标的规定较为模糊，没有明 确指出环境温度的准确定义和指标，增加了执行
水 的难度。俄罗斯供国内使用的行业标准（OCT
露 54.04）中，按不同地区和季节规定了4种不同的
点 指标，且指标间的差别达到23℃，合理地解决了
指 气质要求与生产成本之间的矛盾。但是我国各地
标 区地理、气候等条件差别悬殊，要明确划分出不
准 主 要 指 标
物理性质
发热量、沃泊指标、相对密度、压 缩因子、露点
在交接点不存在液相烃类；固体颗 其它性质 粒含量、其它气体不影响输送和利
用
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三、ISO13686-1998《天然气质量指标》
• ISO 13686所规定的控制指标分三类：一类是 与经济利益密切相关指标如组成和发热量；一类 是与安全、环境、卫生密切相关指标如硫化氢、 总硫等；一类是涉及管道安全运行指标如水、液 态烃和固体颗粒等。此国际标准反映了从经济利 益、安全卫生和环境保护三个方面的因素来综合 考虑天然气质量指标的基本原则。
• ISO13686:1998是世界各国制定天然气质 量指标的指导性准则。
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商品天然气质量标准
<=100
<=200
<=460
GB/T11061
硫化氢mg/460
GB/
二氧化碳体积%
<=
GB/T13610
水露点℃
在天然气交接点的压力和温度条件下,天然气的水露点应比最低环境温度低5℃
GB/T17283
◆城镇燃气设计规范规定应使用一类或二类气,但CO2含量可放宽.
商品天然气质量标准
商品天然气的气质标准是按气态管输形式和城市燃气使用要求统一进行考虑制定的.气质标准既要满足管输要求,又要符合城市民用和商业使用要求.是规范和制约天然气处理工厂操作、运行的极其重要的技术指标.
GB17820天然气摘录 天然气的技术指标
项目
一类
二类
三类
实验方法
高热值MJ/m3
>
GB/T11062
天然气气质标准及检测分析方法
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四、GB 17820-1999《天然气》
我国于1999年在修订SY 7514-88的基础上发布了GB 17820-1999《 天然气》。
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五、国外天然气气质指标分析
国外主要发达国家（如美国、俄罗斯、德国、英国、法国等）的天然 气质量指标与国际标准ISO13686 的总体技术是一致，制定天然气质 量指标遵循的原则及其相应的试验方法基本相同，主要不同点是部分 指标的具体数值有差别。
ISO 13686 在其附录中比较详细地介绍美国、德国、英国、法国等国 家制定天然气质量指标时所遵循的原则、具体数值及其相应的试验方 法。
该标准在行业标准SY 7514-1988《天然气》基础上，总结了近10年 的实践经验，参考ISO 13686-1998《天然气 质量指标》和国外有关 天然气的管输规范，按总硫和硫化氢含量对天然气进行分类，提出了 天然气的技术要求，以保证输气管道的安全运行和天然气的安全使用 ，有利于提高环境质量，适应我国天然气工业的发展需要。
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一、天然气专业标准体系及机构
为加快天然气工业标准化技术与国际接轨的步伐 ，1998年在石油工业标准化技术委员会（CPSC ）内成立了天然气标准化委员会（NGSC）。 1999年3月为促进天然气工业的发展，满足天然 气工业快速发展对标准化日益增长的要求，国家 批准成立了全国天然气标准化委员会（SAC/TC 2444）。
态烃；天然气中固体颗粒含量应不影响天然气的输送和利 用。
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四、GB 17820-1999《天然气》
15管输天然气的气质标准
第五节管输自然气的气质标准管输自然气的气质标准是对有害于管道和管道输送过程的自然气成分的限制。
气体中是否含有害成分及含量多少，对管道的工作状况、经济效益和使用寿命有重大影响。
它是管道输送工艺设计和生产治理根本内容的主要打算因素。
自然气的气质还关系到输气管道站场工艺设备〔自然气发动机和压缩机等〕及各种把握测量仪器工作条件的好坏和使用寿命的长短。
另外，从安全、卫生及环境保护要求动身，对用作城镇燃气的自然气中有害成分的含量也有限制。
自然气从地层中开采出来的过程中，必定会携带砂、岩屑粉尘、铁锈、水〔包括液态水和水蒸气〕等杂质。
由自然气的组成可以看出，除了烃类气体外，还会含有氮气、氢气，惰性气体如氦气、氩气等，酸性自然气还包括二氧化碳、一氧化碳、硫化氢，另外硫醇类、硫醚类、硫氧化碳、二硫化碳等有机化合物，在一些自然气藏中还含有多硫化氢和以胶溶态粒子形式存在的沥青质。
(一) 自然气中有害杂质的危害1.机械杂质砂、岩屑粉尘、铁锈等固体杂质随自然气在管道和输气管道中的高度流淌〔低压管道不大于 3 米/秒，中压燃气管道不大于 20 米/秒，次高压以上不大于 30 米/秒。
〕〔低压管道流速是来自邓渊所编的燃气规划设计手册，次高压以上是参照美国的设计标准流速不超过 100 英尺/秒〕，会严峻磨损管道和压缩机、仪表等的过流部件，给管道或设备造成磨蚀，甚至造成破坏，尤其是压缩机和以自然气为燃料的发动机对粉尘格外敏感，粒径在 5μm 以上的粉尘会使叶轮在短时间内遭到破坏，有些可造成管道弯头被击穿，阀门造成内漏，也有可能造成仪表及把握的失灵。
2.有害气体组分在自然气中有害气体组分如H S、CO 、H 0 等，可能引起2 2 2管道腐蚀，降低自然气的使用性能或产生毒害等。
一般来说，自然气中的水假设以水蒸气的形态存在的话，除了会影响自然气的质量〔降低自然气的热值或削减输送力量〕，不会有其他影响。
但是开采出的自然气中往往会有也太的水存在或水蒸气很简洁到达饱和后析出，而自然气中假设有液态的水存在，则会引起很多问题：管道中的游离水是造成管道腐蚀的主要缘由，没有游离水就无电化学或其他形式的腐蚀产生；水积聚在管道的低洼处，削减管道流通面积，增加输气阻力；在管道内壁上形成一层水膜，假设是酸性自然气，水与其中的硫化氢、二氧化碳等酸性气体形成酸性水溶液，对管道内壁的腐蚀极为严峻，对于几兆帕甚至更高压力的自然气输气管道来说，假设恰巧遇管道有原始缺陷的点或管段，后果是不行估量的；另外，在肯定的压力、温度条件下，水还会与甲烷、乙烷等烃类和硫化氢、二氧化碳等形成冰雪装的水合物，造成管道“冰堵”，堵塞管道。
天然气质量标准
天然气质量标准天然气是一种清洁、高效的能源，被广泛应用于工业、家庭和交通等领域。
然而，天然气的质量直接影响着其安全性和利用效率。
因此，制定和执行天然气质量标准至关重要。
本文将就天然气质量标准进行探讨，以期为相关领域的从业人员提供参考。
首先，天然气的主要成分是甲烷，同时还含有少量的乙烷、丙烷等烃类气体，以及二氧化碳、氮气、硫化氢等非烃类气体。
天然气的质量标准主要包括以下几个方面：1. 烃类气体含量，烃类气体是天然气的主要组成部分，其含量直接影响着天然气的燃烧性能和热值。
因此，天然气质量标准中通常规定了甲烷、乙烷、丙烷等各种烃类气体的含量范围。
2. 非烃类气体含量，二氧化碳、氮气、硫化氢等非烃类气体的含量对天然气的质量也有重要影响。
其中，硫化氢是一种有毒气体，其含量超标会对人体和环境造成严重危害。
3. 热值，天然气的热值是衡量其能量含量的重要指标，也是天然气质量标准的重要内容之一。
热值的高低直接影响着天然气的利用效率和经济性。
4. 杂质含量，天然气中可能存在一些杂质，如水分、灰分等，这些杂质的含量也需要在质量标准中进行规定和限制。
在制定天然气质量标准时，需要考虑到天然气的不同用途和不同地区的特殊情况，以保障天然气的安全、高效利用。
同时，质量标准的执行也是至关重要的，需要建立健全的监测、检验和管理体系，确保天然气的质量符合标准要求。
总之，天然气质量标准是保障天然气安全、高效利用的重要基础，其制定和执行对于保障能源安全、促进经济发展具有重要意义。
希望本文的内容能够为相关领域的从业人员提供一些参考和帮助，推动天然气质量标准的不断完善和提高。
天然气气质检测方法国内外标准异同点研究
天然气气质检验技术应用是否得当直接关系到天然气产品质量和计量的控制水平，由于中国在天然气进出口方面的贸易额较大，国际间的业务往来频繁，因此，本文以中国标准和ISO国际标准对比为例，对天然气气质检测的异同点进行比较说明，以期为行业人员提供参考，并且保证天然气供给质量。
一、天然气取样方法和组成分析方法的异同点1.取样方法无论是中国标准GB/T13609-2012《天然气取样导则》还是国外标准GOST31370-2008《天然气取样指南》均参考并借鉴了ISO10715-1997天然气取样的国际标准，并且在取样原理和技术应用方面具有一定的共性。
以下对中国和国际ISO标准天然气取样方法的异同点进行比较：针对相同点而言，中国和国外在取样方法上均采用了直接取样法和间接取样法。
直接取样法也被称为连续性取样，由于技术要求难度小，在石油和天然气质量检验中，得到了相对广泛的应用空间。
而在间接性取样中，中国和国外等主要经济体都趋向于吹扫法、抽空容器法和累积取样法的应用，以此提升检验工作的开展水平。
然而，在检验方式与方法的具体应用上也存在一定差异；例如，在取样探头的安装位置，中国标准GB/T13609-2012和国外标准GOST31370-2008，存在差异。
中国取样标准规定，探头位置应在阻流元件下游20倍管径处，并且探头位置应位于水平管道的上侧，插入导管直径的三分之一位置，以此实现对管道内天然气的取样工作。
而国外标准GOST31370-2008规定，应根据测量气体的流速和实际选量，确定探头位置，并且对探头与管道直径的相对位置进行确定，以实际距离的30%-70%为最佳标准。
2.分析方法对天然气的组成要素进行分析，国内和国外同样存在相同点和差异。
相同点主要表现在测定技术的内容和原理上，以天然气质量检测原理为例，国内和国外都是利用气相色谱法分析天然气组成，并且利用标准气体外标法进行天然气的定量分析，以此提升检测过程的规范性与合理性。
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四、GB 17820-1999《天然气》
项 目 一类
≤100 ≤6 ≤3.0
二类
＞31.4
≤200 ≤20
三类
≤460 ≤460 -
高热值(MJ/m3)
总硫(以硫）(mg/m3) 硫化氢(mg/m3) 二氧化碳(V/V%) 水露点(℃)
在交接点处，比最低环境温度低5 ℃。
在天然气交换点的压力和温度条件下，天然气中应不存液 态烃；天然气中固体颗粒含量应不影响天然气的输送和利 用。
内容提要
• 天然气专业标准体系及机构
• 制定气质指标的目标与要求
• ISO13686-1998《天然气质量指标》
• GB 17820-1999《天然气》
• 国外天然气气质指标分析 • 国内天然气气质标准分析与修订 • 天然气气质分析测试 • 天然气物性计算及测定
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一、天然气专业标准体系及机构
• 国际标准化组织（ISO）于1988年成立了
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一、天然气专业标准体系及机构
井口天然气类标准 通 用 基 础 标 准 管输天然气类标准 压缩天然气类标准 液化天然气类标准
天然气代用品类标准
煤层气类标准
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二、制定气质指标的目标与要求
• 充分发挥环境效益 天然气中硫化氢、总硫、二氧化碳及其它组分 如汞、放射性气体都会对环境造成不利影响。 • 保证生产和输配系统的长期稳定运行 天然气中硫化氢及其它硫化物、二氧化碳等杂 质组分均为金属材料的腐蚀性介质。
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五、国外天然气气质指标分析
• 国外主要发达国家（如美国、俄罗斯、德
国、英国、法国等）的天然气质量指标与 国际标准ISO13686 的总体技术是一致，制 定天然气质量指标遵循的原则及其相应的 试验方法基本相同，主要不同点是部分指 标的具体数值有差别。 • ISO 13686 在其附录中比较详细地介绍美 国、德国、英国、法国等国家制定天然气 质量指标时所遵循的原则、具体数值及其 相应的试验方法。
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五、国外天然气气质指标分析
若干发达国家的管输天然气气质指标
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五、国外天然气气质指标分析
欧洲气体能量交换合理化协会（EASEE-gas）气质指标
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五、国外天然气气质指标分析
• ISO13686:1998是世界各国制定天然气质量指
标的指导性准则。
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三、ISO13686-1998《天然气质量指标》
大量 天 组分 甲烷、乙烷、丙烷、总丁烷、总戊烷、 C6+、氮气、二氧化碳
氢气、不饱和烃、氧、一氧化碳、氦 硫化氢、硫醇、羰基硫、总硫、水分
ISO 国 际 标 准 主 要 指 标
天然气技术委员会（ISO/TC 193），从事 天然气及天然气替代品（气体燃料）从生 产到输配至最终用户的各个侧面的术语、 质量规范、测量方法、取样、试验和分析 的标准化； • ISO/TC 193自成立以来共制定、修订40多 项ISO标准、技术规范和技术报告。
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一、天然气专业标准体系及机构
• 为加快天然气工业标准化技术与国际接轨的步伐，
• 在经营上达到最佳的成本与效益 满足用户的需要和期望，企业获得最大效益。
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三、ISO13686-1998《天然气质量指标》
• 国际标准化组织天然气技术委员会（ISO/TC
193）于1998年发布了国际标准ISO 13686《天 然气质量指标》，对管输天然气所涉及的控制 参数（组分与性质）做出了原则规定，列出了 描述管输天然气质量应予考虑的典型指标和相 应的试验方法，但未规定这些参数的具体数值 或范围。
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四、GB 17820-1999《天然气》
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四、GB 17820-1999《天然气》
• 天然气高位发热量的计算应按GB/T 11062执行，
• • • • •
其所依据的天然气组成的测定应按GB/T 13610执 行； 天然气中总硫含量的测定应按GB/T 11061执行； 天然气中硫化氢含量的测定应按GB/T 11060.1执 行； 天然气中二氧化碳含量的测定应按GB/T 13610执 行； 天然气水露点的测定应按GB/T 17283执行； 天然气的取样按GB/T 13609执行，取样点应在合 同规定的天然气交接点。
1998年在石油工业标准化技术委员会（CPSC） 内成立了天然气标准化委员会（NGSC）。1999 年3月为促进天然气工业的发展，满足天然气工 业快速发展对标准化日益增长的要求，国家批准 成立了全国天然气标准化委员会（SAC/TC 2444）。 • 该委员会是一个全国性的标准化组织，其主要职 责是根据国家标准化法律、法规和有关政策，在 天然气专业领域内，从事天然气及天然气代用品 从生产（井口）到用户全过程的术语、质量、测 量方法、取样、试验和分析方法的标准化。
然 气 组 成
少量 组分 微量 组分
发热量、沃泊指标、相对密度、压 物理性质 缩因子、露点
在交接点不存在液相烃类；固体颗 其它性质 粒含量、其它气体不影响输送和利 用
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三、ISO13686-1998《天然气质量指标》
• ISO 13686所规定的控制指标分三类：一类是与经
济利益密切相关指标如组成和发热量；一类是与 安全、环境、卫生密切相关指标如硫化氢、总硫 等；一类是涉及管道安全运行指标如水、液态烃 和固体颗粒等。此国际标准反映了从经济利益、 安全卫生和环境保护三个方面的因素来综合考虑 天然气质量指标的基本原则。 • 由于各国所产天然气的组成相差甚大，即使同一 国家不同地区所产天然气组成的差异也较大，而 且天然气的用途不同对气质的要求也不同，因此， 各国应根据本国的实际情况都制定自已的天然气 标准。
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四、GB 17820-1999《天然气》
• 我国于1999年在修订SY 7514-88的基础上
发布了GB 17820-1999《天然气》。 • 该标准在行业标准SY 7514-1988《天然气》 基础上，总结了近10年的实践经验，参考 ISO 13686-1998《天然气 质量指标》和国 外有关天然气的管输规范，按总硫和硫化 氢含量对天然气进行分类，提出了天然气 的技术要求，以保证输气管道的安全运行 和天然气的安全使用，有利于提高环境质 量，适应我国天然气工业的发展需要。