一种用于天然气分析的混合气体标准物质的充装方法技术

本发明专利技术提供了一种用于天然气分析的混合气体标准物质的充装方法。该方法包括：根据用于天然气分析的混合气体标准物质确定标准物质充装总摩尔量；根据用于天然气分析的混合气体标准物质的目标组成和确定得到的所述充装总摩尔量，确定用于天然气分析的混合气体标准物质中各组成物质的摩尔分量；根据确定得到的各组成物质的摩尔分量，模拟各组成物质的充装过程，确定每种组成物质充装后充装容器内的物质摩尔密度；根据确定得到的每种组成物质充装后充装容器内的物质摩尔密度，确定每种组成物质充装后的目标充装压力；根据确定得到的每种组成物质充装后的目标充装压力，将各组成物质依次充入充装容器中。依次充入充装容器中。依次充入充装容器中。

【技术实现步骤摘要】
一种用于天然气分析的混合气体标准物质的充装方法


[0001]本专利技术属于天然气检测
，具体涉及一种用于天然气分析的混合气体标准物质的充装方法。

技术介绍

[0002]2018年，我国天然气消费量达2810亿m3，天然气的贸易交接计量都涉及到天然气组成分析。天然气混合气体标准物质是天然气组成分析的参考基准，其组成一般根据实际天然气组成范围确定，合理的标准物质组成对于分析获得精确的实际天然气组成至关重要。
[0003]采用分压法进行天然气混合气体标准物质的制备过程中，需根据预定目标组成及压力来确定各物质充装量，以往一般先由道尔顿分压定律来确定各物质分压(GB/T14070《气体分析校准用混合气体的制备压力法》)，再根据充装容器容积来大致确定物质充装量，由于道尔顿分压定律仅适用于理想气体，其应用于高压实际气体会出现较大偏差，从而导致最终得到的天然气混合气体标准物质组成与预定目标值通常有一定偏差，不利于生产与目标组成完全一致的标准气体，对实际天然气组成的准确分析有一定影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于天然气组成分析的混合气体标准物质的充装方法，利于充装后天然气混合气体标准物质组成及容器压力与预设目标值的精准匹配，从而提高后续提高天然气分析的准确性。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种用于天然气分析的混合气体标准物质的充装方法，其中，该方法包括：
[0006]根据用于天然气分析的混合气体标准物质确定标准物质充装总摩尔量；
[0007]根据用于天然气分析的混合气体标准物质的目标组成和确定得到的所述充装总摩尔量，确定用于天然气分析的混合气体标准物质中各组成物质的摩尔分量；
[0008]根据确定得到的各组成物质的摩尔分量，模拟各组成物质的充装过程，确定每种组成物质充装后充装容器内的物质摩尔密度；
[0009]根据确定得到的每种组成物质充装后充装容器内的物质摩尔密度，确定每种组成物质充装后的目标充装压力；
[0010]根据确定得到的每种组成物质充装后的目标充装压力，将各组成物质依次充入充装容器中。
[0011]上述用于天然气分析的混合气体标准物质的充装方法的有益效果是：(1)通过确定目标条件下天然气混合物的摩尔密度及各物质摩尔分量及目标充装压力，精准控制各物质摩尔分量或各物质充装后容器压力，实现最终天然气混合物充装组成、压力与预设目标组成、压力的精确一致；(2)该充装方法利于精准制备天然气混合气体标准物质，保障实际天然气组成的准确分析，提高天然气组成分析的准确性，使得对天然气分析的效果更好。
[0012]在上述用于天然气分析的混合气体标准物质的充装方法中，优选地，所述根据用于天然气分析的混合气体标准物质确定标准物质充装总摩尔量包括：
[0013]建立用于天然气分析的混合气体标准物质的气体状态方程；
[0014]设定用于天然气分析的混合气体标准物质的目标组成、目标压力、充装的温度和充装容器的容积，结合所述气体状态方程，确定用于天然气分析的混合气体标准物质的目标摩尔密度；
[0015]根据充装容器的容积和所述目标摩尔密度，确定用于天然气分析的混合气体标准物质的总摩尔量；
[0016]该优选技术方案有利于用于天然气分析的混合气体标准物质的总摩尔量的确定。
[0017]在上述用于天然气分析的混合气体标准物质的充装方法中，优选地，充装的温度为环境温度或考虑充气过程温度变化确定的实际充装温度。
[0018]在上述用于天然气分析的混合气体标准物质的充装方法中，优选地，所述根据充装容器的容积和所述目标摩尔密度，确定用于天然气分析的混合气体标准物质的总摩尔量通过下述公式进行：
[0019]n
total
＝ρ
mol
·
V
[0020]其中，n
total
为总摩尔量，mole；V为充装容器的容积，L；ρ
mol
为目标摩尔密度，mole/L；
[0021]该优选技术方案有利于用于天然气分析的混合气体标准物质的总摩尔量的确定。
[0022]在上述用于天然气分析的混合气体标准物质的充装方法中，优选地，所述气体状态方程为GERG
‑
2008方程、AGA
‑8‑
92DC方程、Soave
‑
Redlich
‑
Kwong方程、Peng
‑
Robinson气体状态方程、BWR气体状态方程或MBWR气体状态方程；更优选地，所述气体状态方程为GERG
‑
2008方程、AGA
‑8‑
92DC方程或Soave
‑
Redlich
‑
Kwong方程；
[0023]该优选技术方案有利于用于天然气分析的混合气体标准物质的总摩尔量的确定。
[0024]在上述用于天然气分析的混合气体标准物质的充装方法中，优选地，根据用于天然气分析的混合气体标准物质的目标组成和确定得到的所述充装总摩尔量，确定用于天然气分析的混合气体标准物质中各组成物质的摩尔分量通过下述方式实现：
[0025]以天然气分析的混合气体标准物质的目标组成、充装温度和目标压力，计算目标混合气体标准物质的摩尔密度，该密度值和充装容器容积的乘积即为充装总摩尔量，再以目标组成乘以所述充装总摩尔量，得到用于天然气分析的混合气体标准物质中各组成物质的摩尔分量。
[0026]在上述用于天然气分析的混合气体标准物质的充装方法中，优选地，根据确定得到的各组成物质的摩尔分量，模拟各组成物质的充装过程，确定每种组成物质充装后充装容器内的物质摩尔密度通过下述公式计算：
[0027][0028]其中，n
j
为组成物质j的摩尔分量，mole；V为充装容器的容积，L；ρ
mol,j
为第j种组成物质充装后充装容器内的物质摩尔密度，mole/L；
[0029]该优选技术方案有利于准确计算出各物质摩尔密度。
[0030]在上述用于天然气分析的混合气体标准物质的充装方法中，优选地，所述根据确
定得到的每种组成物质充装后充装容器内的物质摩尔密度，确定每种组成物质充装后的目标充装压力包括：
[0031]基于确定得到的每种组成物质充装后充装容器内的物质摩尔密度，以及天然气分析的混合气体标准物质的目标组成、充装的温度和充装容器的容积，结合所述气体状态方程，确定每种组成物质充装后的目标充装压力；
[0032]该优选技术方案有利于准确计算出每种组成物质充装后的目标充装压力，用作实际充装时作为参考标准。
[0033]在上述用于天然气分析的混合气体标准物质的充装方法中，优选地，根据确定得到的每种组成物质充装后的目标充装压力，将各组成物质依次充入充装容器中包括：
[0034]每种组成物质充装过程监测充装容器的实时压力，即物质充装压力，直至所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于天然气分析的混合气体标准物质的充装方法，其中，该方法包括：根据用于天然气分析的混合气体标准物质目标组成和充装容积确定标准物质充装总摩尔量；根据用于天然气分析的混合气体标准物质的目标组成和确定得到的所述充装总摩尔量，确定用于天然气分析的混合气体标准物质中各组成物质的摩尔分量；根据确定得到的各组成物质的摩尔分量，模拟各组成物质的充装过程，确定每种组成物质充装后充装容器内的物质摩尔密度；根据确定得到的每种组成物质充装后充装容器内的物质摩尔密度，确定每种组成物质充装后的目标充装压力；根据确定得到的每种组成物质充装后的目标充装压力，将各组成物质依次充入充装容器中。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据用于天然气分析的混合气体标准物质确定标准物质充装总摩尔量包括：建立用于天然气分析的混合气体标准物质的气体状态方程；设定用于天然气分析的混合气体标准物质的目标组成、目标压力、充装的温度和充装容器的容积，结合所述气体状态方程，确定用于天然气分析的混合气体标准物质的目标摩尔密度；根据充装容器的容积和所述目标摩尔密度，确定用于天然气分析的混合气体标准物质的总摩尔量。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述根据充装容器的容积和所述目标摩尔密度，确定用于天然气分析的混合气体标准物质的总摩尔量通过下述公式进行：n
total
＝ρ
mol
·
V其中，n
total
为总摩尔量，mole；V为充装容器的容积，L；ρ
mol
为目标摩尔密度，mole/L。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述气体状态方程为GERG
‑
2008方程、AGA
‑8‑
92DC方程、Soave
‑
Redlich
‑
Kwong方程、Peng
‑
Robinson气体状态方程、BWR气体状态方程或MBWR气体状态方程。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述气体状态方程为GERG
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：周理，张镨，常宏岗，陈勇，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：