解決方案-氣相色譜法在測(cè)定焦?fàn)t煤氣成分含量中的應(yīng)用

檢測(cè)樣品：焦?fàn)t煤氣水煤氣半水煤氣轉(zhuǎn)爐煤氣高爐煤氣合成氣變換氣氨合成氣

檢測(cè)項(xiàng)目：H2 O2 N2 CO CO2 CH4 C2H4 C2H6 C3H6 C3H8

方案概述：焦?fàn)t煤氣分析氣相色譜解決方案，采用三閥五柱系統(tǒng)，測(cè)定的主要組分有氫H2、氧O2、一氧化碳CO、二氧化碳CO2、氮N2、甲烷CH4、乙烯C2H4、乙烷C2H6、丙烯C3H6、丙烷C3H8等等。該儀器采用了雙熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）、自動(dòng)進(jìn)樣、自動(dòng)切割的自動(dòng)化流程，一次進(jìn)樣即可在一張譜圖上顯示焦?fàn)t煤氣中包含H2、O2、N2、CH4、CO、CO2、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8所有組分峰的信息。

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更新時(shí)間2025年08月19日

上傳企業(yè)上海荊和分析儀器有限公司

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解決方案-氣相色譜法在測(cè)定焦?fàn)t煤氣成分含量中的應(yīng)用

引言

在煉焦生產(chǎn)焦炭的過(guò)程中，由裝煤爐在焦?fàn)t炭化室中干餾時(shí)產(chǎn)生的黃褐色汽氣混合物，稱為焦?fàn)t煤氣。焦?fàn)t煤氣組成很復(fù)雜，有毒有害成份繁多，如含氮化合物、含硫化合物、碳?xì)浠衔锏?，主體部分的燃燒發(fā)光組分、燃燒發(fā)熱組分及惰性氣體等。

目前國(guó)內(nèi)焦?fàn)t煤氣組分檢測(cè)方法有《人工燃?xì)庵鹘M分的化學(xué)分析方法》GB12205-90標(biāo)準(zhǔn)、《人工煤氣和液化石油氣常量組分氣相色譜分析法》GB/T 10410-2008標(biāo)準(zhǔn)、《焦?fàn)t煤氣組分氣相色譜分析方法》GB/T 28901-2012。其中GB12205-90是以?shī)W氏式氣體分析儀進(jìn)行測(cè)定速度慢，誤差大。GB/T 10410-2008、GB/T 28901-2012是用氣相色譜儀分析焦?fàn)t煤氣組分，但是需要多次進(jìn)樣才能夠得到3張譜圖，不僅效率低下而且不能夠在一張譜圖上顯示所有的組分峰信息，這給定量的結(jié)果計(jì)算帶來(lái)了不必要的麻煩。

為了提高分析精度、縮短分析時(shí)間提高工作效率、簡(jiǎn)化分析手段、方便定量結(jié)果計(jì)算，我們開(kāi)發(fā)了專門應(yīng)用于焦?fàn)t煤氣分析的三閥五柱氣相色譜解決方案，本分析解決方案是專門使用氣相色譜法測(cè)定粗煤氣以及凈化后的主要產(chǎn)品凈煤氣。測(cè)定的主要組分有氫H2、氧O2、一氧化碳CO、二氧化碳CO2、氮N2、甲烷CH4、乙烯C2H4、乙烷C2H6、丙烯C3H6、丙烷C3H8等等。該儀器采用了雙熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）、自動(dòng)進(jìn)樣、自動(dòng)切割的自動(dòng)化流程，一次進(jìn)樣即可在一張譜圖上顯示焦?fàn)t煤氣中包含H2，O2、N2、CH4、CO、CO2、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8所有組分峰的信息。

在分析中影響定量結(jié)果計(jì)算的有害組分H2S、H2O、NH3、氮氧化物等組分滯留在預(yù)柱中被反吹放空，不影響煤氣組分的常量結(jié)果計(jì)算的同時(shí)，還提高了色譜分析柱的使用壽命、分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

方法原理

使用帶有熱導(dǎo)檢測(cè)器的氣相色譜儀，通過(guò)焦?fàn)t煤氣專用柱來(lái)分離試樣中的組分，并通過(guò)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)記錄下各組分的色譜峰高度數(shù)值。在相同操作條件下，采用校正歸一化法分析已知組分含量的標(biāo)準(zhǔn)氣體，把測(cè)得的色譜峰高度與標(biāo)準(zhǔn)氣色譜峰高度相比較，來(lái)計(jì)算試樣中的各組分含量。

實(shí)驗(yàn)儀器

氣相色譜儀型號(hào)：上海荊和AnalyElf G60氣相色譜儀（三閥五柱雙TCD）

氮氣： 40L鋼瓶氣（純度＞99.999%）

高純氫氣發(fā)生器： XGH-300

無(wú)油空氣發(fā)生器： XGA-2000

氣相色譜條件：

氣相色譜系統(tǒng)	上海荊和AnalyElf G60氣相色譜儀（三閥五柱雙TCD）
進(jìn)樣口	80 ℃
柱箱	70 ℃
TCD檢測(cè)器	100 ℃
色譜柱	焦?fàn)t煤氣分析專用柱（5支/套）
載氣	N2 和H2
載氣流速	30ml/min

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

標(biāo)樣結(jié)果譜圖

圖片1.png

標(biāo)樣重復(fù)性指標(biāo)

濃度組分	H2	CO2	C2H4	C2H6	C3H6	C3H8	O2	N2	CH4	CO
1	59.22	9.84	2.01	1.52	1.52	1.03	0.31	8.04	5.08	11.45
2	59.52	9.88	2.05	1.54	1.55	1.05	0.30	8.19	4.91	11.60
3	59.85	9.72	1.96	1.47	1.48	0.99	0.30	7.94	5.06	11.14
4	60.73	9.85	1.98	1.49	1.49	1.01	0.30	7.81	4.95	11.24
5	60.07	9.95	2.02	1.52	1.52	1.02	0.30	7.98	4.97	11.45
6	60.13	9.97	2.01	1.51	1.52	1.02	0.30	7.98	5.03	11.50
7	59.54	9.81	1.99	1.49	1.50	1.00	0.31	8.05	4.96	11.37
AVERAGE	59.90	9.84	2.00	1.50	1.51	1.01	0.30	7.99	4.99	11.38
SD	0.48	0.10	0.03	0.02	0.02	0.02	0.00	0.11	0.06	0.15
RSD	0.75%	0.98%	1.37%	1.41%	1.35%	1.80%	1.15%	1.29%	1.06%	1.25%

C3H8、C3H6 濃度為100ppm的譜圖

圖片2.png

結(jié)論

該流程分析焦?fàn)t煤氣中的H2、O2、N2、CH4、CO、CO2、C2H4、C2H6、C3H8、C3H6等組分20分鐘即可完成，如果不需要分析C3組分可縮短至12分鐘，各組分重現(xiàn)性均小于3%，丙烷、丙烯可檢測(cè)100ppm，其他組分最小可檢測(cè)20-50ppm以上。該解決方案柱負(fù)荷大，自動(dòng)化程度高，具有高效高準(zhǔn)確度，一次進(jìn)樣可得到焦?fàn)t煤氣的各個(gè)組分的含量，且可同時(shí)提供熱值計(jì)算，此方法滿足《焦?fàn)t煤氣組分氣相色譜分析方法GB/T 28901-2012》中的相關(guān)要求.

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石化焦?fàn)t煤氣色譜分析儀

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