天然气质量指标及分析测试标准(PPT 52页).ppt

1.西南石油大学，天然气质量指标及分析测试标准，2。天然气专业标准体系和机构制定天然气质量指标的目标和要求摘要，GB 17820-1999 天然气质量指标国外天然气质量指标分析国内天然气质量标准分析与修订天然气质量分析与测试计算和天然气性质测定，3。一、天然气专业标准体系和组织。国际标准化组织(标准化组织)于1988年成立了天然气技术委员会(标准化组织/TC193)，以使天然气和天然气替代品(气体燃料)从生产到分配到最终用户的术语、质量规格、测量方法、取样、测试和分析标准化。自成立以来，ISO/TC193已经制定和修订了40多项ISO标准、技术规范和技术报告。为了加快天然气工业标准化技术与国际标准接轨的步伐，1998年在石油工业标准化技术委员会内成立了天然气标准化委员会(NGSC)。1999年3月，为了促进天然气工业的发展，满足天然气工业快速发展日益增长的标准化要求，国家批准成立国家天然气标准化委员会(SAC/TC2444)。该委员会是一个国家标准化组织。其主要职责是根据国家标准化法律、法规和相关政策，规范天然气专业领域从生产(井口)到用户全过程的天然气和天然气替代品的术语、质量、测量方法、取样、测试和分析方法。5.1。天然气专业标准体系和组织、通用基础标准、井口天然气标准、管道天然气标准、压缩天然气标准、液化天然气标准、天然气替代标准、煤层气标准等。2.制定气体质量指标目标和要求，充分发挥环境效益。天然气中的硫化氢、总硫、二氧化碳以及汞和放射性气体等其他成分会对环境产生不利影响。为保证生产和销售系统的长期稳定运行，天然气中的硫化氢等硫化物、二氧化碳等杂质成分是金属材料的腐蚀介质。在运营中实现最佳成本和效益，满足用户的需求和期望，为企业获取最大效益。7，3，ISO13686-1998 天然气。国际标准化组织天然气技术委员会于1998年发布了国际标准ISO13686 天然气质量指标。原则上规定了天然气管道输送所涉及的控制参数(成分和性质)，列出了描述天然气管道输送质量时应考虑的典型指标和相应的测试方法，但没有规定这些参数的具体值或范围。ISO13686:1998是世界各国制定天然气质量指标的指导原则。8、3、ISO 13686-1998 天然气质量指标、ISO国际标准的主要指标、9、3、ISO 13686-1998 天然气质量指标和ISO 13686规定的控制指标分为三类：一类是与经济效益密切相关的指标，如成分、热值等；一是与安全、环境和健康密切相关的指标，如硫化氢和总硫。一是与水、液态烃、固体颗粒等管道的安全运行指标有关。本国际标准体现了从经济效益、安全健康和环境保护三个方面综合考虑天然气质量指标的基本原则。由于不同国家生产的天然气成分差异很大，即使同一国家不同地区生产的天然气成分差异很大，对气质的要求也因天然气用途的不同而不同，因此，每个国家都应根据自己的实际情况制定自己的天然气标准。1999年，中国在修订SY7514-88的基础上，颁布了GB17820-1999 天然气质量指标。本标准以行业标准SY7514-1988 天然气为基础，总结了近10年的实践经验，参考了国际标准ISO13686-1998 天然气和国外相关的天然气管道输送站，11，4，GB17820-1999 天然气，12，4，GB17820-1999 天然气质量指标，中国石油天然气集团公司Q/Y30-2002长输管道气体质量技术指标，13，4，GB17820-1999 天然气，天然气较高热值的计算应根据GB/T11062进行，并应确定其所依据的天然气成分天然气中总硫含量的测定应按照GB/T11061进行。天然气中硫化氢含量的测定按GB/T11060.1执行；天然气中二氧化碳含量的测定应按照GB/T13610进行。天然气水露点的测定应按照GB/T17283进行。天然气取样按GB/T13609进行，取样点应在合同规定的天然气交接点。14，5。国外天然气质量指标分析：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。)符合国际标准ISO13686的整体技术。制定天然气质量指标所遵循的原则和相应的测试方法基本相同。主要区别是一些指标的具体值不同。在附录中，ISO13686更详细地介绍了美国、德国、英国、法国和其他国家在制定天然气质量指标时遵循的原则、具体值和相应的测试方法。15，5，分析国外天然气质量指标，一些发达国家管道输送的天然气质量指标，16，5，分析国外天然气质量指标，EASEE天然气质量指标，17，5，分析国外天然气质量指标，俄罗斯国家天然气质量标准(OCT 5542-87)，18，5，分析国外天然气质量指标，全苏(部)气质标准OCT51.40-1993规定的技术要求，19，6。国内气质标准分析及建议。将GB17820-1999与俄罗斯和欧洲天然气能量交换合理化协会(EASE-Gas)提出的气质指数进行比较，GB17820-1999缺乏对硫醇、烃露点、灰尘、机械杂质、氧气、沃泊指数和气味强度的定量控制要求。虽然GB 17820-1999提出控制天然气中液态烃和粉尘的含量，但这只是定性要求，不具有可操作性。恶臭的界面也相对模糊，容易引起争议。对于水露点，在标准应用中很难对水露点是否合格做出令人信服的判断，因为对环境温度没有明确的定义和规定。20，6。国内气质标准的分析与建议。在GB17820-1999 天然气规定的五项技术指标中，只有较高的热值与经济效益直接相关。标准规定天然气的热值应大于31.4MJ/m3。目前，我国尚未采用能量测量。这一指标的重要性很难体现，相关规定也相对宽松。天然气贸易没有充分体现按质定价的基本原则。随着天然气燃烧和利用的数量和比例的迅速增加，天然气互换性的研究和标准化也应尽快提上日程。作为气体互换性的关键指标，沃泊指数的值是基于安全因素考虑的。不符合该指标的气体设备可能存在安全隐患。热值，21，6。国内燃气质量标准的分析与建议。改变气体分类和沃泊指数的范围可能会影响输配电网络的效率、设备和容量，从而改变分类管理、维护习惯和频率、气体镇流或家用和工业用电气设备的混合。GB/T13611-1992 天然气根据沃泊指数对气体(包括作为燃料的天然气)进行了明确分类，并对互换性提出了要求。由于GB17820是商用天然气的产品标准，不仅用作燃料，也用作化学原料，因此建议在数据附录中仅列出本规范中的气体分类表和互换性要求，以方便GB17820的使用，且文本中未给出要求以确保标准的广泛适用性。总硫的概念包括阿瑟最近的研究表明硫醇对金属腐蚀有一定的影响，这也是俄罗斯和欧洲规定天然气中硫醇含量的原因之一。总硫含量指数，23，6，国内气体质量标准的分析和建议，俄罗斯国家标准规定，当天然气中硫醇含量超过36mg/m3时，应使用单独的管道供气。加拿大阿尔伯塔省商业天然气的允许总硫含量不超过115毫克/立方米，而美国天然气的总硫含量必须降低到23毫克/立方米。欧洲天然气能源交换合理化协会规定总硫含量应低于30毫克/立方米。GB17820-1999没有规定硫醇含量，其控制主要通过规定总硫含量来实现。从近年的测试数据来看，商品天然气的总硫含量明显低于一类、二类和三类气体的标准指标。建议结合国外指标要求和测试数据统计情况，适当降低该指标。总硫含量指标，24，6，国内气体质量标准的分析和建议，规定天然气中硫化氢含量是为了控制对人体的危害和对输配系统的腐蚀。大量研究表明，湿天然气中硫化氢含量不超过6mg/m3时，对金属材料没有腐蚀作用。当含量不超过20毫克/立方米时，对钢材无明显腐蚀或腐蚀程度在工程可接受范围内。然而，从目前发达国家长输管道输送的天然气中硫化氢含量指标来看，几乎都采用不超过6 mg/m3 7 mg/m3的指标。硫化氢含量指标，25、6、国内气质标准分析及建议，对于国内内部腐蚀严重的输配系统，在GB17820规定的三类商品气硫化氢含量指标中，只有一类气体指标适用于输配系统；二类气体指标适用于民用和工业用途，但输配系统中硫化氢含量较高。至于三种气体的硫化氢含量指数，要高得多。随着天然气质量管理的加强，从满足健康安全环保管理的需要出发，目前各油气田不允许三种天然气作为商品天然气进入输配系统销售。因此，取消三类气体指标可以进一步使中国的标准与国际先进水平接轨。硫化氢含量指数，26，6，国内气质标准的分析和建议，天然气中的二氧化碳作为一种杂质成分，对大气的温室效应和管道腐蚀都有影响，所以大多数国家的气质标准中都有规定。发达国家一般不超过2%(摩尔分数)。然而，在GB17820-1999中，天然气中二氧化碳的含量不超过3%(摩尔分数)。目前，中国的商业天然气是按体积计量的，二氧化碳含量与净化厂的商业效率(经济效益)直接相关。然而，实施能源计量后，过高的二氧化碳含量只会白白降低管道的输送能力，增加输气的电耗，增加输配电系统的运行成本。因此，内容不应设置得太高。建议天然气中二氧化碳含量不应超过2%。二氧化碳含量指数，27，6。国内燃气质量标准的分析与建议。国外关于天然气含水量指数的规定一般采用两种不同的方法：管道输送条件下的含水量绝对值或水的露点。GB17820-1999采用后一种方法，这种方法比较直观，目前在国外广泛使用，指标也比较先进。GB17820对水露点指标的规定比较模糊，没有明确指出环境温度的准确定义和指标，增加了实施的难度。在俄罗斯家用工业标准(10月54.04)中，根据不同的地区和季节规定了四个不同的指标，diGB17820-1999明确规定：“在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气中不应有液态烃”。该法规是定性的，缺乏可操作性，俄罗斯和欧洲天然气能源交换合理化协会(EASE-Gas)都制定了具体的指标法规。烃含量和烃露点指数，29，6。国内燃气质量标准的分析与建议。目前，还缺乏相关的烃露点测量方法标准。与此同时，没有在全国范围内进行碳氢化合物露点数据的普查。很难提出具体的指标要求。我国已经开始了烃露点测定方法的研究工作，但实现标准化还需要一段时间。因此，建议参照国外标准提出明确的指标要求，但这不是贸易交接的强制性要求，只是供企业在气质控制中参考和使用，待条件成熟后将成为强制性要求。碳氢化合物含量和碳氢化合物露点指数，30，6，国内气体质量标准的分析和建议，因为氧气会与天然气形成爆炸性气体混合物，并且在输送和分配过程中，氧气可能会氧化硫醇形成更多的腐蚀性产品，无论从安全或防腐的角度来看，商用天然气中的氧气含量都应加以规定。德国商业气体标准规定氧气含量不应超过1%(体积)；OCT5542不大于1%(体积)；OCT51.40规定，温暖地区的氧气含量不得超过0.5%，EASE-gas规定，氧气含量不得超过0.0升%。建议在GB17820中规定氧气含量，并采用Q/SY30-2002的指标要求，即天然气长输管道输送的氧气含量应小于0.5%。氧含量指数，31，6，国内气体质量标准的分析和建议，虽然GB17820-1999没有规定商品天然气中机械杂质的具体指标，但在第5项中明确规定“天然气中固体颗粒的含量不得影响天然气的运输和利用”，这与ISO13686是一致的。输配系统多年的运行表明，我国输配系统中天然气中的固体杂质含量较高，其严重程度已经达到影响系统安全运行的程度。因此，正在制定确定天然气中固体颗粒含量的相关标准。根据OCT5542的规定，该指标可确定为不超过1.0毫克/立方米。固体杂质的指标不仅要说明其含量，还要说明其粒度。国家标准天然气 (GB18047-2000)规定压缩天然气中固体颗粒的直径应小于5m。该法规也适用于天然气输配系统。固体颗粒(机械杂质)指数，32，6，分析和建议国内气体质量标准，作为民用燃料，天然气应具有可检测的气味，以便在发生泄漏时及时查明，避免事故发生。因此，应在气味不足的天然气中添加加臭剂，这是发达国家对民用天然气广泛采用的一项规定。建议在修订GB17820-1999时，应在文本中明确天然气加臭的接口和责任，以确保天然气作为民用气体的安全使用。气味强度指数，33，6，国内气质标准分析与建议，热值、总硫和二氧化碳控制指数偏高；三种气体的指标控制没有实际意义，对水露点的指标要求模糊，增加了实施难度。没有碳氢化合物露点、氧气和固体颗粒的定量指标。加臭界面的规定不明确。一、生活用气质量标准中存在的问题，34、6、对生活用气质量标准的分析和