氣相色譜儀以天然氣標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為樣品，對(duì)色譜柱、閥切換時(shí)間、柱箱溫度控制等方面進(jìn)行優(yōu)化，建立良好的色譜分析條件，利用外標(biāo)法確定天然氣中各組分的保留時(shí)間。分析方法準(zhǔn)確可靠，適用于天然氣的常規(guī)分析。

氣相色譜儀分析天然氣的指標(biāo)

　　天然氣是一種以甲烷為主要組分的多組分烴類混合物。國家標(biāo)準(zhǔn)GB17820–2012《天然氣》中對(duì)天然氣的氣質(zhì)指標(biāo)如高位發(fā)熱量、總硫、硫化氫、二氧化碳和水露點(diǎn)等作了明確規(guī)定，用氣相色譜儀以此為依據(jù)對(duì)天然氣產(chǎn)品進(jìn)行了分類。

　　高位發(fā)熱量、總硫、硫化氫、二氧化碳和水露點(diǎn)這5項(xiàng)氣質(zhì)指標(biāo)中，二氧化碳濃度可直接由天然氣組成分析獲得;高熱發(fā)熱量可通過對(duì)天然氣的組成進(jìn)行計(jì)算間接獲得。另外，天然氣貿(mào)易計(jì)量中用到的壓縮因子和密度等物性值也是利用天然氣組成的分析數(shù)據(jù)計(jì)算獲得的。因此天然氣組成分析是天然氣工業(yè)中Z為基礎(chǔ)的分析項(xiàng)目。

　　氣相色譜儀對(duì)天然氣進(jìn)行組成分析，不僅便于生產(chǎn)者和用戶了解天然氣的分類，探討天然氣的成因，對(duì)比不同氣田天然氣烴類和非烴類組成之間的差異，同時(shí)可為天然氣產(chǎn)品質(zhì)量的控制和貿(mào)易計(jì)量的準(zhǔn)確性提供保證，這對(duì)于研究天然氣的運(yùn)移、開發(fā)和集輸具有重要意義。

氣相色譜儀分析天然氣的方法

　　根據(jù)氣相色譜儀不同的檢測(cè)范圍和分析目的，天然氣組成分析可分為常規(guī)分析和延伸分析，以常規(guī)分析為主。常規(guī)分析主要分析天然氣中氮?dú)?、氧氣、二氧化碳等無機(jī)組分和C1～C5等有機(jī)烴類，有時(shí)也包括氦氣、氫氣以及C6+等組分。

　　國內(nèi)外用于測(cè)定天然氣常規(guī)組成Z常用的方法為氣相色譜法，有不同的標(biāo)準(zhǔn)可以參考，在適用范圍、分析條件、標(biāo)準(zhǔn)氣要求、計(jì)算方法、精密度和數(shù)據(jù)處理等方面要求有所不同。我國國內(nèi)采用的現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)為GBT13610–2014《天然氣的組分分析：氣相色譜法》，該標(biāo)準(zhǔn)中推薦使用的氣相色譜儀色譜柱有25%BMEEP柱;PAW柱;DIDP和DMS組合柱;PAW，PORAPAKQ和分子篩組合柱等。

　　這些色譜柱對(duì)天然氣中C1～C4烷烴可以實(shí)現(xiàn)很好的分離，但是無法分離天然氣中存在的部分烯烴類組分，如乙烯、丙烯、丁烯等;而且對(duì)C5以上的烴類組分分析能力較弱。也有學(xué)者使用其它色譜柱如13X分子篩柱、PORAPAKT柱、SE–30彈性石英毛細(xì)管柱;PORAPAKQS柱、OV–1毛細(xì)管柱;PN柱：Al2O3/Na2SO4毛細(xì)管色譜柱，這類色譜柱對(duì)己烷等重?zé)N組分分析能力有所提高，色譜圖中基線噪聲減小，己烷色譜峰拖尾現(xiàn)象減弱。在氣相色譜儀多色譜柱分析系統(tǒng)中，主要依靠十通閥和六通閥相互切換控制各組分流入不同的色譜柱。過去的研究中多采用兩閥兩柱系統(tǒng)和兩閥三柱系統(tǒng)，天然氣中的烯烴組分很難分離。也有極少數(shù)研究人員采用五閥七柱系統(tǒng)，但分析儀器造價(jià)昂貴，成本較高。

氣相色譜儀分析天然氣常用檢測(cè)器

　　在天然氣組成分析中，常用的氣相色譜儀檢測(cè)器有熱導(dǎo)池檢測(cè)器(TCD)和氫火焰離子檢測(cè)器(FID)，可以選擇只用TCD，也可以選擇TCD和FID組合使用，但不能只使用FID檢測(cè)器。由于FID檢測(cè)器對(duì)含碳化合物的靈敏度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于TCD檢測(cè)器，因此檢測(cè)天然氣組成時(shí)，多數(shù)研究人員會(huì)選擇兩種檢測(cè)器兼?zhèn)涞纳V儀。

　　氣相色譜儀分析過程中，TCD檢測(cè)器和FID檢測(cè)器各自檢測(cè)出對(duì)其有響應(yīng)的組分，分別計(jì)算出組分含量后合并計(jì)算，得到樣品中各組分的Z終含量。這種方法不夠直接，也不夠簡(jiǎn)潔，影響分析效率。針對(duì)以上這些問題，選用了一種具有三閥四柱系統(tǒng)氣相色譜儀，即一個(gè)十通閥、兩個(gè)六通閥和四種色譜柱，同時(shí)配備有TCD和FID兩種檢測(cè)器。氣相色譜儀分析完畢后，TCD通道和FID通道可以自動(dòng)合并，從而快速準(zhǔn)確地分析出天然氣中各組分含量。