ICS71.080.15 G17 中华人民共和国国家标准 GB/T28901—2012 焦 炉煤气组分气相色谱分析方法 Analysisofcoke-ovengascompositionbygaschromatography 2012-11-05发布 2013-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国煤化工标准化技术委员会炼焦化学分技术委员会(SAC/TC469/SC3)归口。 本标准起草单位:宁波钢铁有限公司、冶金工业信息标准研究院。 本标准主要起草人:刘翠华、葛宜运、孙伟、张进莺、徐昱、曾立强。 ⅠGB/T28901—2012 焦炉煤气组分气相色谱分析方法 1 范围 本标准规定了焦炉煤气中主要常量组分的气相色谱分析方法。 本标准适用于炼焦生产的净煤气中氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、氮气、甲烷、乙烯、乙烷、丙烯、 丙烷等组分的测定。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T4946 气相色谱法 术语 GB/T5274 气体分析 校准用混合气体的制备 称量法 GB/T9977 焦化产品术语 3 术语和定义 GB/T4946和GB/T9977界定的术语和定义适用于本文件。 4 原理 用带有热导检测器的气相色谱仪,通过气相色谱柱来分离试样中的组分,并通过积分仪或微处理机 记下各组分的色谱峰峰面积数值。在相同操作条件下,采用外标法分析已知组分含量的标准气体,把测 得的试样色谱峰峰面积与标准气色谱峰峰面积相比较,来计算各组分的含量。 5 仪器及材料 5.1 标准气 分析需要的标准气可采用国家二级标准物质或按GB/T5274制备。 标准气的组分应处于均匀的气态。对于试样中浓度不大于5%的组分,标准气组分的浓度不应大 于10%,也不应低于试样中相应组分浓度的50%。对于试样中浓度大于5%的组分,标准气组分的浓 度不应低于试样中相应组分浓度的50%,也不应大于试样中相应组分浓度的50%。 可采用经过校验的注射器,用纯标准气体配制成与试样中组分尽可能接近的标准气。配制时,应保 证其准确性。 5.2 气相色谱仪 带有双热导检测器、双气路的气相色谱仪。 5.3 典型色谱工作条件 典型色谱工作条件见表1。 1GB/T28901—2012 表1 典型色谱工作条件 工作条件 A B C 检测器类型 热导检测器(TCD) 载气 氮气(浓度99.99%) 氦气(浓度99.99%) 色谱柱类型分子筛填充柱,5A, 250μm~180μm(60目~80目)分子筛填充柱,5A, 250μm~180μm(60目~80目)有机载体填充柱,Porapak-Q, 300μm~180μm(50目~80目) 柱长/内径 填充柱,2m~4m/3mm 填充柱,2m~4m/3mm 填充柱,2m~4m/3mm 进样量 1.0mL 气化室温度 100℃ 柱箱温度 室温~50℃ 检测器温度 100℃ 载气流量 20.0mL/min~40.0mL/min 载气压力 0.05MPa 桥电流 80mA(或仪器自动匹配) 140mA(或仪器自动匹配) 测定组分 H2 O2,N2,CH4,CO CO2,C2H4,C2H6,C3H6,C3H8 允许根据实际情况适当调整变动。所选择的色谱工作条件应保证试样中的各组分都能被有效分 离。凡能达到同等或更高分离效果的其他色谱工作条件均可使用。 各组分的出峰顺序见图1~图3。 图1 氢气组分典型色谱图 说明: 1———二氧化碳; 2———乙烯; 3———乙烷; 4———丙烯; 5———丙烷。 图2 典型色谱图 2GB/T28901—2012 说明: 1———氧气; 2———氮气; 3———甲烷; 4———一氧化碳。 图3 典型色谱图 利用热导池检测器进行定性分析。可把试样的色谱图同已知组分的标准气样的色谱图保留时间相 比较来进行各色谱峰的组分定性。 6 取样 6.1 在煤气管道内,距管中心三分之一半径范围设置取样管。取样管位置应避开阀门、弯头和管径发 生急速变化处1.5m以上。 6.2 可采用玻璃注射器皿取样。也可采用聚乙烯、聚丙烯等橡皮袋取样。 6.3 取样前应排除取样管中余气。取样时至少用样气吹洗3次取样容器,取样后应尽快进行分析。 6.4 取样时注意不要带入外界空气。橡皮袋存放样气时间不宜超过2h。 7 分析方法 7.1 色谱柱的预处理 将填充好的色谱柱安装在色谱仪中,柱出口端暂勿与检测器连接。通小流量载气,分别在柱箱温度 低于色谱柱最高使用温度30℃以下,老化4h以上,直至检测器的输出基线稳定。 7.2 测定步骤 7.2.1 启动气相色谱仪,待基线平稳后进行分析操作。 7.2.2 标准气的导入。 将标准气进行测定。应重复操作两次,其峰高或峰面积的相对偏差不应大于1%,或其值重复性应 符合表2要求。 7.2.3 试样的导入。 用测定标准气相同的条件,来进行试样的测定。应重复操作两次,其峰高或峰面积的相对偏差不应 大于1%,或其值重复性应符合表2的要求。 8 组分的定量 8.1 应使用标准气外标法分析测定试样中各组分的含量,各组分浓度按式(1)计算:GB/T28901—2012 GB/T28901—2012 X′i = Ai A E × Ei …………………………(1) 式中: X′i ———试样中组分 i 的体积分数,%; Ai ———试样中组分 i 的色谱峰峰面积的数值; Ei ———标准气组分 i 的摩尔分数,%; AE ———标准气组分 i 的色谱峰峰面积的数值。 8.2 由外标法式(1)计算出试样中各组分的计算含量后,再将各组分含量浓度进行归一化处理。其值 可由式(2)计算。 Xi = X′i ∑ X′ i ×100% …………………………(2) 式中: Xi ———试样中组分 i 的归一化计算含量的体积分数,%; X′i ———试样中组分 i 的计算含量的体积分数,%; ∑ X′i ———试样中各组分的计算含量之和的体积分数,%。 若试样中各组分计算含量浓度总和在97%~103%之外,则应检查仪器装置调试和分析操作上是 否有重大错误,或是否存在有分析组分以外的其他组分被遗漏,需要细心地进行校验后重新进行分析。 9 精密度 重复性限 r 应符合表2的要求。 表2 不同浓度范围的重复性限 % 组分含量(体积分数)重复性限 r 不大于 ≤1.00 0.17 1.01~5.00 0.20 5.01~25.00 0.40 >25.00 0.70 10 注意事项 10.1 为延长仪器寿命,需要关机时,应等各部件温度降至100℃以下时才可关闭主机与气体。 10.2 非特别情况时,不应拿掉检测器、柱箱的盖子。注意避免烫伤。 2102 — 10982T / BG