GB/T 11060.12-2023 天然气 含硫化合物的测定 第12部分：用激光吸收光谱法测定硫化氢含量

天然气含硫化合物的测定第12部分：用激光吸收光谱法测定(ISO20676:2018,Naturalgas—Upstreamarea—Determinatsulfidecontentbylaserabsorption国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会 I Ⅲ 1 1 1 25.1硫化氢气体标准物质 2 2 26仪器设备 2 2 3 36.4分析检测单元 36.5数据处理单元 36.6数据显示单元 36.7数据传输单元 3 3 3 38.2仪器的校准 4 4 4 10.1重复性 410.2不确定度评定 5附录A(资料性)不确定度计算示例 附录B(资料性)本文件与ISO20676:2018的结构编号对照表 8参考文献 9Ib)更改了图1(见第4章，2014年版的第3章);1)增加了数据显示单元要求(见6.6);n)增加了样品(见第7章);Ⅱ 更改了规范性引用文件，用GB/T13609代替了ISO10715(见第7章),以增强 Ⅲ 1天然气含硫化合物的测定第12部分：用激光吸收光谱法测定本文件规定了用激光吸收光谱法测定天然气中硫化氢含量的试验方法，包括方法原理、试剂与材本文件适用于天然气中硫化氢含量的在线连续监测，测定范围为1×10-⁶~20%(摩尔分数)。下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文GB/T20604界定的术语和定义适用于本文件。4原理半导体激光器发射出的经过调谐的激光束穿过被测气体，由接收单元的光电传感器进行检测。激光束能量由被测气体中硫化氢分子吸收而发生衰减，接收单元检测的吸光度与被测气体中硫化氢含量图1给出了激光吸收光谱法硫化氢分析仪的检测原理示意图。2应选择与仪器量程相适合的硫化氢气体标准物质。硫化氢气体标准物质的平衡气宜为甲烷。采用纯度大于99.9%的纯甲烷气体进行仪器吹扫和零点校准。采用可吸收硫化氢的化学试剂配制相应溶液进行硫化氢吸收。如采用工业纯的氢氧化钠制备10%(质量分数)的氢氧化钠溶液。可参考GB/T25476选择质量合格的仪器。仪器的量程可根据被测天然气样品的类型(例如产品气、原料气等)和硫化氢浓度进行选择，使样品浓度位于量程的50%～80%区间，也可根据实际生产需求及测量准确度要求并结合仪器厂家的建议，定制合适量程的仪器设备。仪器的内部管线接头应经过34应采用5.1规定的硫化氢气体标准物质进行仪器校准。按照仪器的操作要求调节进入仪器的硫化氢气体标准物质的压力以及流速，仪器应吹扫至少——单点校准：选择与样品浓度相对偏差小于20%的单个浓度的硫化氢气体标准物质进行校准；——上下两点校准：选择在样品浓度点相对偏差士20%范围内的上下两个浓度的硫化氢气体标准录一次测量结果，记录11次取平均值作为最终测量结果，其有效位数按照所用硫化氢气体标准物质的信水平下不应超过表1中列出的值。5表1不同浓度范围的重复性(续)硫化氢含量(x)的范围4mmol/mol≤x<20mmol/mol20mmol/mol≤x<200mmol/mol10.2不确定度评定当检测的信号为吸光度时，硫化氢含量按公式(1)计算。不确定度的计算基于公式(1)结合其他数C,———天然气样品中的硫化氢含量，单位为摩尔分数(%)或毫克每立方米(mg/m³);C——气体标准物质中的硫化氢含量，单位为摩尔分数(%)或毫克每立方米(mg/m³);天然气样品中的硫化氢吸光度(A,)的不确定度为分析数据的标准差(ss),天然气样品中的硫化氢A——每次试验的吸光度(信号),无量纲；Ar的不确定度取决于校准程序。在单点校ual.c,=√u²,A.+u²l,Am+u}l.Ca…………(3)uel,Am——气体标准物质中硫化氢吸光6(资料性)不确定度计算示例采用一台激光吸收光谱法硫化氢分析仪进行实验，该设备量程为1×10-⁶~10×10-⁶。该设备直采用硫化氢气体标准物质进行校准，所用的硫化氢气体标准物质的信息见表A.1。间隔30s记录表A.1硫化氢气体标准物质信息证书值(mol/mol)相对扩展不确定度(k=2)甲烷中硫化氢气体标准物质表A.2硫化氢气体标准物质的分析数据123456789硫化氢气体标准物质分析结果Ar的相对标准Are,——气体标准物质中硫化氢第i次的分析结果；A——气体标准物质中硫化氢分析结果的平均值。表A.3样品的分析数据1234567897n——测量次数；A,——天然气样品第i次的分析结果；um.,c,——最终硫化氢分析结果的相对标准不确定度；uml,A,——天然气样品中硫化氢分析结果的相对标准不确定度；url,A——气体标准物质中硫化氢分析结果的相对标准不确定度；Ural,Cm——气体标准物质中硫化氢含量的相对标准不确定度。8(资料性)本文件与ISO20676:2018的结构编号对照表表B.1给出了本