城镇燃气用二甲醚

PAGEPAGE1中华人民共和国建设部行业标准城镇燃气用二甲醚标准(征求意见稿)Dimethyletherfortowngas目次前言1范围2规范性引用文件3技术要求4试验方法5检验规则6标志、包装、运输、贮存7交货检验8安全要求前言城镇燃气用二甲醚（以下简称二甲醚）主要以煤或天然气为原料进行生产。二甲醚为易液化的可燃气体，可以作为城镇燃气或村镇燃气的气源或掺混气源。目前，国内二甲醚已有工业规模生产，在国内二甲醚作为城市燃气试用经验的基础上，参照城镇燃气标准及国内外相关标准，提出了二甲醚作为城镇燃气的技术标准，以保证二甲醚作为城镇燃气的安全运输与应用，适应我国二甲醚工业的发展需要。1范围本标准规定了以煤或天然气为原料生产二甲醚的质量指标、试验方法和检验规则。本标准适用于通过管道或瓶装单独或掺混供应城镇居民、商业和工业企业用的城镇燃气或村镇燃气用二甲醚。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，但鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/11174《液化石油气标准》GB/T12206《城镇燃气热值和相对密度测定方法》GB10410《液化石油气组分气相色谱分析法》GB/T12474《空气中可燃气体爆炸极限测定方法》GB/T12576《液化石油气蒸汽压和相对密度计算法》GB50028《城镇燃气设计规范》GB/T6602《液化石油气蒸汽压测定法》GB7373《工业用二氟一氯甲烷》GB7376《工业用氟代甲烷类中微量水分的测定（卡尔.费休法）》SH/T0221《液化石油气密度或相对密度测定法(压力密度计法)》SH/T0222《液化石油气总硫量测定法(电量法)》SH/T0232《液化石油气铜片腐蚀试验法》SH/T0233《液化石油气采样方法》SH/T7509《液化石油气残留物测定法》3技术要求(1)二甲醚的质量应符合表1规定。(2)二甲醚应进行加臭，加臭剂宜采用四氢噻酚。加臭量应控制在20～60mg/m3。表1二甲醚质量要求项目质量指标二甲醚质量分数/%≥99甲醇质量分数/%≤1.0水质量分数/%≤0.5残留物质量分数/%≤0.05酸度(以硫酸计)/%≤0.00002铜片腐蚀/级≤14试验方法4.1二甲醚及甲醇质量分数的气相色谱分析方法二甲醚及甲醇质量分数按附录1有关规定执行。4.2二甲醚中水的质量分数的分析方法按GB7376《工业用氟代甲烷类中微量水分的测定卡尔.费休法》执行。4.3二甲醚中残留物质量分数的分析方法按SH/T7509《液化石油气残留物测定法》执行。4.4二甲醚酸度的测定方法按GB7373《工业用二氟一氯甲烷》执行。4.5二甲醚铜片腐蚀的分析方法按SH/T0232《液化石油气铜片腐蚀试验法》执行。5检验规则5.1生产检验出现下列情况之一时，城市燃气用二甲醚应按表2规定的技术要求全面检验。新建装置投产、主要工艺流程和设备变更及停产检修后再投产时；正常生产过程中，定期或积累一定量(如满罐)时；(3)出厂检验与上次全面检验结果有较大的差异时。5.2出厂检验城镇燃气用二甲醚出厂检验是在产品出售交接时进行的检验。应按表2规定进行检验。5.3采样方法采样方法按SH/T0233《液化石油气采样方法》执行。表2二甲醚质量检验项目与要求项目质量指标生产检验出厂检验二甲醚质量分数/%≥99甲醇质量分数/%≤1.0水质量分数/%≤0.5残留物质量分数/%≤0.05酸度(以硫酸计)/%≤0.00002铜片腐蚀/级≤16标志、包装、运输、贮存按GB11174《液化石油气标准》相关内容执行。7交货检验按GB11174《液化石油气标准》相关内容执行。8安全要求按GB11174《液化石油气标准》相关内容执行。附录1二甲醚、甲醇质量分数的色谱分析方法1范围本附录适用于城镇燃气用二甲醚中二甲醚、甲醇及二氧化碳等主要常量组分质量分数的气相色谱分析。2引用标准下列文件中的条款通过本附录的引用而成为本附录的条款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本附录。GB4946气相色谱法术语GB/T13609天然气的取样方法3定义本标准中所涉及的术语均遵守GB4946《气相色谱法术语》中的定义。4方法原理用带有热导检测器（TCD）或火焰离子化检测器（FID）的气相色谱仪，在选定的色谱工作条件下，通过气相色谱柱的分离作用，使二甲醚中的二甲醚、甲醇和二氧化碳等组分得到分离，通过检测器的检测并在记录器、积分仪或微处理机上记下各组分的峰面积数据。在同样操作条件下，采用外标法分析已知组分质量分数的标准气体，把测得的试样峰面积数据与标准气峰面积数据相比较，通过校正因子的修正来计算各组分的质量分数。如果试样中全部组份都显示出色谱峰时，也可采用校正面积归一法计算各组份的质量分数。5取样5.1气体试样法气体试样法是取自然气化的试样，如从燃气管道中取气。5.1.1取样位置取样时应尽量避开合流点附近，应选择在流路的截面组分浓度基本均一的位置。一般在燃气管内距管中心1/3半径的范围内设置取样管，取样前应排除取样管中的余气。5.1.2取样方法5.1.2.1直接采取试样根据实际情况，如果气源离分析装置距离较近，可以直接采取试样，使试样通过取样管或导管直接进入气相色谱仪的六通阀。5.1.2.2使用试样容器采取试样5.1.2.2.1按GB/T13609《天然气的取样方法》中的规定执行。5.1.2.2.2如果气源离分析装置距离较近，并且取样后可立即分析，可以采用玻璃注射器取样法采取试样。可用图1所示的玻璃注射器，通过内针管的抽吸，把试样导入后取样。塑料管塑料管试样试样三通旋塞三通旋塞图1玻璃注射器取样5.1.2.2.3使用试样容器取样，由于容器会产生一些吸附或吸收现象，为防止试样组分发生变化，不能长时间放置，应尽快进行分析。5.2气化试样法气化试样法是指从盛放液化二甲醚的高压罐体中取样，再通过自然气化或强制气化的方式得到检测所需的试样，如从高压储罐、槽车或钢瓶中取气。5.2.1取样器采用液化石油气取样器。5.2.2取样方法将取样器的进样口与罐体或钢瓶连接，依次打开取样器的放空阀、进样阀和罐体或钢瓶的截止阀，使样品充分冲洗取样器并将取样器中的空气全部置换掉。然后依次关闭取样器的放空阀、进样阀和罐体或钢瓶的截止阀，断开取样器与罐体或钢瓶的连接。将取样器按照图2所示连接，恒温水浴为40～60℃。打开阀门A、C，缓慢打开流量调节阀B，控制气化速度，使管路中的空气全部置换出来。排出的冲洗管路的气体应引出室外。冲洗、置换完全后，关闭阀门C，立即转动六通阀至进样位置，将采集的试样引入色谱柱。图2气化试样系统连接图6气相色谱仪配有火焰离子化检测器及甲烷化转化器（转化CO、CO2）或者配有热导检测器、灵敏度和稳定性符合GB/T9722中有关规定的气相色谱仪。采用气体六通阀进样器进样，材质为不锈钢。7标准气7.1一般要求分析需要的标准气可采用国家二级标准物质，或按GB5274制备。将质量分数在99.8％以上的二甲醚气体通过填充有分子筛和硅胶的净化装置，使二甲醚中的杂质成分（如甲醇和水等）被充分吸收，经色谱分析未检测出甲醇、水等其它杂质，使二甲醚的质量分数能够达到99.99％左右，可作为纯二甲醚标准气体使用。7.2单组份标准气可采用经过校验的注射器，用纯标准气配制成与试样中组分质量分数尽可能接近的单组分标准气。连续三次配气，其峰高差或峰面积差不能大于1％，取三次峰值的平均值作为标准值。7.3混合标准气混合标准气中应含有所分析试样中的全部常量组分,其各组分质量分数应与试样中相应组分的质量分数接近。混合标准气中所有组分在气态下使用时必须是均匀的。8典型色谱工作条件表1列出了几种分析城镇燃气用二甲醚中二甲醚、甲醇和二氧化碳等常量组分质量分数的气相色谱分析典型工作条件，也可采用能达到同等分析效果的其它色谱工作条件。表1几种典型色谱工作条件色谱工作条件AB检测器类型氢火焰离子化检测器（并配有转化CO、CO2的甲烷化转化器）热导检测器燃气和助燃气氢气燃气，浓度不低于99.99％，流量为30ml/min。经干燥、净化的空气为助燃气，流量为300ml/min--载气氮气，浓度不低于99.99％氦气，浓度不低于99.99％色谱柱类型GDX-105填充柱GDX-502填充柱HP-PLOTQ毛细管柱色谱柱长度/内径3m/3mm1.5m/3mm15m/0.32mm气体六通阀进样器定量管容积为1ml，进样温度为100℃0.5-1.0ml50μl，进样温度为250℃程序升温初始稳度50℃，保持8min，以10℃/min的速度升温到120℃，保持10min80℃从80℃升温到250℃，每分钟升温5℃气化室温度150℃150℃检测器温度360℃（甲烷化转化器温度同）120℃250℃载气流量30ml/min40ml/min10ml/min9分析方法9.1气相色谱仪的调整分析之前首先要按色谱仪说明书调整气相色谱仪。按测定条件设定衰减器后开启记录器，使基线在10分钟内稳定在记录仪满刻度的1%以内。9.2标准气的导入在进样定量管采取标准气体，切换六通阀进样装置使之导入色谱柱，使记录器记录下色谱图，或使积分仪、微处理机等数据处理装置记录下色谱峰数据。重复操作两次，二次峰高或峰面积的相对偏差不能大于1％，取两次重复性合格的数值的平均值作为标准值。9.3试样的导入将试样容器或导管接到六通阀进样装置，把试样通入进样定量管反复吹洗，然后切换六通阀进样装置使试样导入色谱柱，使记录器记录下色谱图，或使积分仪、微处理机等数据处理装置记录下色谱峰数据。重复操作两次，二次峰高或峰面积的相对偏差不能大于1％，取两次重复性合格的数值的平均值作为分析值。9.4组分的定性试样中各组分的出峰次序见附图。可把由通过A9.3操作得到的试样的色谱图同已知组分气样的色谱峰的保留时间相比较来进行各色谱峰的组分定性。图3二甲醚典型色普图及各组分保留时间图3‘10组分质量分数的计算10.1使用全组分混合标准气时试样中各组分质量分数的计算因为全组分混合标准气中包含了试样中的全部常量组分，故试样中各组分质量分数的计算方法为:其中：：试样中组分i的质量分数（％）：试样中组分i的峰面积数：混合标准气中组分i的质量分数（％）：混合标准气中组分i的峰面积数10.2使用单组分标准气（以此标准气组分作为参照物R）时试样中各组分质量分数的计算10.2.1试样中参照物组分R的质量分数的计算方法为:其中：：试样中组分R的质量分数（％）：试样中组分R的峰面积数：标准气组分的质量分数（％）：标准气组分的峰面积数10.2.2试样中其它组分i的质量分数的计算方法为:其中：：试样中组分i的质量分数（％）：试样中组分i的峰面积数：标准气组分的质量分数（％）：试样组分的峰面积数：试样中组分i相对参照物组分R的校正因子（详见A10.4）10.3使用校正面积归一法时试样中各组分质量分数的计算当试样中的全部常量组分都能有色谱峰数据反映时，可以使用校正面积归一法来计算试样中的这些常量组分的质量分数。试样中组分i的质量分数的计算方法为:其中：：试样中组分i的质量分数（％）：试样中组分i的峰面积数：试样中组分i相对参照物组分R的校正因子（详见A10.4）：试样中各组分的峰面积数与其校正因子乘积之和10.4校正因子的测定以标准气中组分R为参照物组分，其它组分i相对于参照物组分R的质量校正因子的计算方法为:其中：：标准气中参照物组分R的质量分数（％）：标准气中参照物组分R的峰面积数：标准气中组分i的质量分数（％）：标准气中组分i的峰面积数组分i的校正因子由于仪器、操作条件等原因多少会有些变化，原则上讲应采用实测的值。在没有特殊情况时采用表2中的校正因子也是可行的。表2各常量组分的质量校正因子标准气（参照物）组分名称COCH4CO2C2H4C3H6CH3OCH3CH3OHCO校正因子1.00000.85680.91770.51160.34621.62811.1235CH4校正因子1.16721.00001.07110.59720.40411.90021.3113CO2校正因子1.08970.93361.00000.55750.37731.77401.2243CH3OCH3校正因子0.61420.52630.56370.31430.21271.00000.690110.5组分质量分数的归一化计算出试样中各组分质量分数后，再计算各组分的质量分数之和，以检查其与通过其它分析方法分析出的其它组分的质量分数之和是否为100％。可按下式计算出各组分质量分数的归一化值：其中：：试样中组分i的归一化质量分数（％）：试样中组分i的计算质量分数（％）：试样中各组分计算质量分数之和（％）：试样中水的质量分数（％）：试样中总硫的质量分数（％）：试样中残留物的质量分数（％）11重复性和再现性11.1重复性在同一实验室，由同一操作者使用相同设备，按相同的测试方法，并在短时间内对同一被测试样相互独立进行测试获得的两次测试结果的绝对差值应符合下表要求。11.2再现性在不同的实验室，由不同的操作者使用不相同的设备，按相同的测试方法，对同一被测试样相互独立进行测试获得的两次测试结果的绝对差值应符合表3要求。表3分析结果的重复性和再现性组分质量分数（％）重复性（％）再现性（％）<１0.100.201—50.200.405—250.400.70>250.701.00附录2二甲醚掺混液化石油气的特性及相关规定二甲醚物化特性二甲醚物化参数数据见表3。表3二甲醚物化特性参数项目质量指标二甲醚质量分数/%≥98.5甲醇质量分数/%≤1.0水质量分数/%≤0.5二氧化碳质量分数/%≤0.1总硫质量分数/%≤0.02残留物质量分数/%≤0.05酸度(以硫酸计)/%≤0.00002铜片腐蚀/级≤160℃蒸气压(绝对压力)/MPa≤1.55液体密度(20℃)/(kg·m-3)660～668气体密度(20℃)/(kg·m-3)2.05