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中华人民共和国国家标准

GB/T 33445—2016

煤制合成天然气

COal-based SynthetiC natural gas

2016-12-30 发布                                       2017-07-01 实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局岩布 中国国家标准化管理委员会发布

本标准按照GB/T Ll 2009给出的规则起草。

本标准由中国石油和化学工业联合会提出O

本标准由全国煤化工标准化技术委员会煤制化学品分技术委员会＜ S AC/TC 469/SC 2）归口 _c.

本标准起草单位；西南化T研究设计院有限公司、中海石油气电集团有限责任公司、新餾庆华能源 集团有限公司、赛鼎工程有限公司、山西省国新能源发展集团裕限公司、乌海华油天然气有限责任公司、 中国石油西南油气山分公司天然气研究院,新疆维吾尔H治区产品质量监督检验研究院、大唐能源化I-有限贵任公司、内蒙古汇能煤化工有限公司提畐州产品质量检验所、北京燃气集团杆限责任公司。

本标准主要起草人：邢云、孟令江、李晓、郑布、侯建国、赵守国、陈钢、高勤、周理、张新波、何洋、 杨寛辉、易竖棚，宋鹏飞、杨博、王秀林、张家宏、高振，陈熔、陈玉进、董蓟伟。

煤制合成天然气

1范围

本标准规定r煤制合成天然气的适用范闱，术语和定义•技术要求.检验规则，试验方法，输送、标 志、储运及使用。

本标准适用于以煤为原料制取的合成天然y・包括以焦炉煤气、兰炭尾气、炼钢高炉煤气等经过甲 烷化匸序处理后制取的合成天然气.通常采用管道输送或压力容器储运_c.

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的U凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用丁本文 件。凡是不注日期的引用文件.其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件•

GB/T 11062天然气 发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法

GB 12268危险货物品名表

GB/T 13609天然气取样导则

GB 17258 汽车用压缩犬然气钢瓶

GB/T 17283天然气水露点的测定 冷却镜面凝析湿度计法

C；E/T 1R204.2公共场所卫生检验方法第2部分；化学污染物

GB 19158站用压缩天然气钢瓶

GWT 22634夫然气水含量与水露点之间的换算

GB/T 27893天然气中颗粒物含量的测定 称量法

GB/T 28727气体分析 硫化物的测定 火焰光度气相色谱法

GB 50028城镇燃气设计规范

GB 50183 石油天然气工程设计防火规范

GB 50251输气管道工程设计规范

JJG 700气相色谱仪检定规程

JT 617汽车运输危险货物规则

TSG RoOO4 固足式压力容器安全技术监察规程

TSG R0005移动式庶力容器安全技术监察规程

TSGRoO。6气瓶安全监察规程

3 术语和定义

下列术语和定义≡JIJ T本文件D

3.1

煤制合成天然气 CoaI-based SynIhetic Hatllral gas：SNG

以煤为原料制取的以甲烷为主要成分的合成燃气•包括以焦炉煤气、兰炭尾气，炼钢高炉煤气等经 过甲烷化工序后制取的以甲烷为主要成分的合成燃气。

GB/T 33445—2016

4技术要求

4J 煤制台成天然气按高位发热量、氧含量、二氧化碳含量分为-类、二类和三类，

4.2煤制合成天然气的技术指标应符合表1的规定，

4.3在满足国家有关安全卫生等标准的前'提下•对于3个类别之外的煤制合成天然气,供需双方可用 合同或协议来确定其具体要求。

表1煤制合成天然气技术指标

5检验规则及取样

5.1检验項目

煤制合成天然气的高位发热量、気含量、二氧化碳含觉、水露点以及在型式检捡中发现的不合格或 边缘偵项目为出厂检验项口口

5.2管输煤制合成天然气

穏定生产的管输煤制合成天然气应每8 h抽样检验一次，当检验结果有任何一项指标不符•合本标 准相应类别的技术要求时，则按下一类的技术要求再次检验,直至第三类产品的技术要求；同时追溯上 -級门站的检验结果.直至生产企业，如再-次检验仍不符合.可由供需双方协商解决。

管道输送的煤制台成天然气的取样应按GB/T 13609执行,取样点应在合同规定的天然气交接点，

5.3压缩煤制合成天然气

压缩煤制合成天然气应组批进行检验.-个操作班每天不应少于1批。-个批次抽取一份样品进 行检验。当检政结果有任何-项指标不符合本标准相应类别的技术要求吋,则降级座次检臆•直至第三 类产品的技术要求；如仍不符合.则判该批产品不合格。供需双方协商解决不符合指标的合成天然气 -⅛ I-I 广 JIno

压缩煤制•合成天然气的取样应按（WJT 13609执行、取样点由供需双方商-定.

6试验方法

6J 组分测定与高位发熟量的计算

煤制合成天然气高位发热量的计算按GB/T UO62执行,推荐采用附录A规定的方法测定煤制合 成天然气的组分.允许采用其他等效的方法测定煤制合成天然气的组分.哗测定结果有异议时，附录 ʌ规定的方法为仲裁方法G

6.2氢含量的测定

推荐采用附录A规定的方法测定煤制合成天然气中国含量。允许采用其他等效的方法测定煤制 合成天然汽中氢含量口当测定结果有异议吋-附录A规定的方法为仲裁方法。

6.3硫化氢含量的测定

按GB/T 28727规定的方法测定煤制合成天然气中硫化氢含量‘允许采用其他等效的方法测定煤 制合成天然气中硫化皱含量。当测定结果有异议时，GB∕T28727规定的方法为仲裁方法。

6.4 —氧化碳、二氢化碳含量的测定

推荐采用附录A规定的方法测定煤制合成天然气中一氧化碳、二氧化碳含量：当附录A规定的方 法无法检出时，推荐采用附录13规定的方法口允许采用其他等效的方法测定煤制合成天然汽中一氧化 碳、二氧化碳含量。当测定结果有异议时,本标准规定的方法为仲裁方法，

6∙5氨含量的测定

推荐采用附录C规定的方法测足煤制合成天然气中氨含垦。允许釆用其他等效的方法测定煤制 合成天然气中氨含量口当测定结果有异议时.附录C规定的方法为仲裁方法D

6.6固体颗粒含量的测定

按GlVT 27湘3规定的方法测定煤制合成天然气中固体颗粒含量，允许采用其他等效I的方法测定 煤制合成天然气中固体颗粒含量『当测定结果有异议时,GB∕T 27893规定的方法为仲裁方法。

6.7水露点的测定

按GB/T 17283规定的方法测定煤制合成天然气中水露点,对于在已知压力下的水露点.可按 GlVT 22634将其换算到其他压力下的水露点，允许采用其他等效的方法测定煤制含成天然气水露 点，当测定结果有异议时∙GIVT 17283规定的方法为仲裁方法。

7输送.标志、储运及使用

7.1输送、标志及储运

7J.1煤制合成天然气在输送和使用过程中应执行GB 12268 JT 617.TSG RoOo4,TSG RoOOD的相 关规定,遵守《危险化学品安全管理条例》《特种设备安全监察条例》等国家和当地的安全法规。

7J.2煤制合成天然气在长输管网输送过程中应満足GB5OO28.GB5O1S3.GB 50251的有关规定。煤 制合成天然气在管道混输前应在管网上标出'SNGL

7.L3压缩煤制含成天然气的储存容器应符合TSG ROOo6 J气瓶安全监察规定》的有关规定.压缩煤

3

GB/Γ 33445—2016

制合成天然气钢瓶应符合GB 17258和GB 19158的相关规定

7.2使用

7.2.1在煤制合成天然气交接点的压力和温度条件下•应不存在液态姪

7.2.2煤制合成天然气中固体颗粒含⅛t应不影响天然气的输送和使用，

7.2.3作为城钺燃气的煤制合成天然气.应具冇町以察觉的臭味燃气中加臭剂的添加应符合 GB 50028的规定.

附录 A

（规范性附录）

煤制合成天然气组分含插的测定

• A. 1仪器

釆用配备热导检测器+氧火焰离子化检测器的气相色谱仪，

检测限（以甲烷计八热导检测需为100.0XIo-尔分数人氢火焰离子化检测器为LOXlo J （摩 尔分数九

A₊2原理

采用多维色谱和三阀四柱切换技术的色谱流程，运用气相色谱法定性，定量•分析样品中的目标 组分。

• A.3测定条件

• A.3.1载气：髙纯氯，流量参照相应的仪器说明书。

• A.3.2辅助气；高純氢•流量参照相应的仪器说明书；零级空气.流量参照相应的仪器说明书；仪表空气 （≥0.5 MPa）.

A33标准样品：与样品申相应组分含量相近的气体标准样品口

• A.3.4 预分离柱，K約2.0 m、内径2 mm的不锈钢柱，内装0J5 mm〜0.18 mm的SET0（覆盖有SE-30固定相的硅藻土担体），或者其他等效色i普柱。

丄3.5 分析柱：色谱柱T ：长约4.0 m、内径2 Tnrn的不锈钢柱.内装Q∙15 TnmO_i 18 mm的Poral）Bk Q （一种高分子聚合物），或其他等效色谱柱『该拄用于分析煤制合成天然气中二氧化碳组分含量。

色谱柱IJ ；长约2.0 in、内径2 mm的不锈钢柱，内装0.18 mm~0.25 mm的5 A分子筛.或其他等 效色谱柱。该柱用于分析煤制合成天然气中氢、氧、氮、甲烷、一氧化碳蛆分含量，

色谱柱Ilh长50 m、内径0,53 mm,内涂层10 的AINJKCl毛细柱，或其他等效色谱柱，该柱 用于分析煤制合成天然气中非甲烷煙组分含量。

4.3.6其他条件，色谱柱温度、检测器温度、样气流量等其他条件参考仪器说明书D

A∙3.7 定蜃管丄Om且

• A.3.8参考的气路流程示意图参见图ʌ. 1 _α

GB/Γ 33445—2016

说明:

图AJ 参考的气路流程示意图

• A.4测定步骤

• A,4.1开机

按照仪滞说明书规定开机并设定仪器的各项参数.通过色谱匸作站观察色谱仪是否处于稳定的匚 作状态。

• A.12尾气处理

仪器的尾气应进行妥善处理.

A.4,3测定

开启仪器至慝定后按仪器说明书的操作步骤完成样品分析-

平行测定气体标准样品和样品气至少两次.直至相邻两次测定结果相財偏定不大于5%,取其平 均竄

Λ.4.4停机

按照仪器说明书的规定执行。

'4,5定量重夏性

定认项:気性参照JJG 700执行口

式中：

4  样品3中被测组分的含量（摩尔分数

A,  样品气中被测组分的峰面积；

A,  气体标圳样品中相应巳知组分的峰面积；

4  气休标准样品中相应已知组分的含m摩尔分数）“

映型色谱图参见图A.旗

6

5

GB/T 33445—2016

附录 B

（规范性附录）

陳制合成天然气中一氧化碳和二氧化碳含量的测定

• B.1仪器

采用配备屮烷化炉（镣转化炉）和氢火焰离子化检测器的气相色谱仪测定煤制合成天然气中的一氣 化碳和二氧化碳含量，

检测限为1.0X10^*（摩尔分数）口

• B.2 原理

分析柱实现煤制合成天然气中的一氧化碳和二氧化碳组分分离,甲烷化炉（镣转化炉）实现一氧化 碳和二氧化碳转化成甲烷后被気火焰离了化检测器响应,运用气相色谱法定性、定電分析样品中的目标 組分。

• B.3 测定条件

• B.3.1载气匕高纯氮r流量参照相应的仪器说明书，

• B.3.2辅助气：高纯氢•流量参照相应的仪器说明书.零级空气，流量参照相应的仪器说明书。

• B.3,3标准样品［与样品中相应組分含量相近的气休标准样品，

• B.3.4 預分离柱：长约Ξ.0 Tn、内径2 mm的不锈钢柱.内装0. 15 mm~0.18 mτn的SE-30（覆盖有SE-30固定相的硅藻土担体），或者其他等效色谱柱.

分析柱：长约4.0 m、内径2 mm的不锈钢柱■内装0.15 mm~0.18 Tnm的POraPak Q（i种高分子 聚合物或其他等效色谱柱。该柱用于分析煤制合成天然气中-一氧化碳组分含量，

• B.3.5中焼化炉（镣转化炉）：转化率⅛95⅜;温度按使用说明书，

• B.3.6其他条件；色谱柱温度、检测器温度、样气流量等其他条件参考仪器说明书，

B.3.7 定量管⅛

B.3,8参考的气路流程示意图参见图IkL

说明_：

图BJ 参考的气路流程示意图

B.4操作步骤

B.4.1开机

按照仪器说明日规定JF机并设定仪器的各项参数,至各参数处「嚇定状态。

B.4.2 尾气处理

仪帯的尾5进行妥善处理乌

B.4.3 测定

升启仪器至稳定后按仪器说明书的操作步骤完成样品分析〃

平行测定气体标准样品和样品气至少两次,直至相邻两次测定结果相M偏差不大于5%.取其平 均值.

B.4.4停机

按照仪器说明B的规定执行一

B,4.5定量重复性

定址重复性参照JJG 7g执行b

It 5结果处理

各組分含折按式（1，1）计算,

式中:

山  样品气中被测组分的含量（体积分数n

A_r  样品y中被测組分的峰面积；

丄  气体标准样品中相应已知绍分的絳面积：

4  气体标准样品中相应已知組分的含量（体积分数）

典型色谱图参见图

附录C

（规范性附录）

煤制合成天然气中微溪氨的测定

CJ 方法原理

在抗坏血酸存在和加热（95食）条件下，氨与曲三酮在弱酸性的乙酸-乙酸钠缓冲介质中反应生成 蓝紫色化合物,在分光光度计568 nm波长条件下比色定量.

• C.2试剂和材料

除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂.实验用水为新鲜制备的无氨蒸懦水-水 的制备方法按GB/T 18204.2规定执们L

——氯化俊；

--蔺三酮；

--正内醇：

——正丁醇；

一乙二醇；

——冰乙酸,

——0.5%草酸溶液；

乙酸钠标准溶液M（NaAC）约为4 mol/L；

知氧化钠标准溶液= C（NaOH）约为1 mol/L；

--抗坏血酸；

——吸收液_i0,01 mol/L M溶液；

——氨标准旷备液_Il_too mg/ml.的氯化铉,使用时稀释成10捋/mL标准匸作溶液；

站三酮溶液=纯化后的前三酮2,4 g、正丙醇15 mL、正丁醇30 mL、乙二醇60 mL,⅛解混匀， 保存于棕色源；

——乙酸-乙酸钠缓冲剂；4 mol/L乙酸钠溶液100 mL,煮沸蒸发至原体积一■半，加入冰乙酸

30 mL.加水稀释至Ioo ml八取1亥溶液60 TTIL.加入1 mol L氢氧化钠JOO mL■混匀:

-—。・2%抗坏血酸：用。,5%草酸溶液配制，临用新配；

——1 ； 1盐酸溶液（体积分数）；

---盐酸】0.1 mol/L；

——活性炭.

• C.3仪器

C3.1大型气泡吸收管'冇10 mL刻度线,按GB/T 18204.2规定,

• C.3,2具塞比色管』0 IlIL_fl

C*3 3 紫外卩『见分光光度U : Pf测波长568 IIm,波长准确度：±0.5 ∏m,波长重复性：。,33 Tlm_Cl

C34湿式气体流量•计：分度值为0.01 L.示值误差为±1%。

C4采样

用硅胶管或聚四氟乙烯软管依次将取样管接头、…个内装5 mL吸收液的大型气泡吸收管、湿式流 量计连接•以O∙5 L/min流量.采气KL,及时记录釆样点的温度及大气压力。釆样后「样品在室温下 保存，尽快于24 h内分析。

• C.5操作步骤

C5.1前三酮的纯化

取ɪθ g茄三酮溶解于40 mL热水(约50 K')中。加0.1 g抗坏血酸后煮沸5 min.趁热过滤•向滤 液中加W mlʃ 1 ： I盐酸溶液，加Ig活性炭,煮沸3 min,趁热过滤(滤纸先用0.1 mol∕ Lik酸冲洗九 滤液静置约对h使其结晶。通过玻璃漏斗过滤•用常温下的水冲洗结晶物，并置纸上在室温下干燥，保 存在棕色瓶中告常温下可干燥贮存约30丄

• C.5.2 标准曲线的建立

取10 mL具塞比色管5支、按表C,］制备标准系列管。

在各管中加入吸收液2.50 mL、弗二酮溶液3.0 mL、乙酸-乙酸钠缓冲剂Lo mL,0.2%抗坏血酸 0,25 mL,再加水至IOmL刻度,混匀.95 V水浴30 min后•立即取出.放入自来水中冷却_Ii用1 Cm比 色皿,于波长368 mn处.以零号管作参比,测定各管溶液的吸光度。以敏含⅛( _Mg)作横坐标，吸光度为 纵坐标，建立曲絞。

表C.1系列氨标准溶液

• C.5.3样品测定

吸取样品溶液匕沌mL于具塞比色管中.按建立标准曲线的操作步骤(C5.2)加入節=酮溶液等并 测定吸光度’在每批样品测定的同吋,用5 mL未采样的吸收液作试剂空日测定，

注:若樽品的氣含量超出校准曲线检测范期，将样品溶液稀释后测定r

• C.6结果计算

• C.6.1将采样体积按式(Cl)换算成标准状态下的釆样体积。

_V -_V X 273.1    1。1.3     ..............................

^{VO /X} 273,1 +√× 巳

式中、

V_j——标准状态下(0 V_JIOl,3 kPa)的釆样体积的数值，単位为升(L)；

V_f  采样体积,由采样流量乘以采样时冋而得，单位为升(L)_J

P_iJ——采样吋的大气压力，单位为千帕(kPa)；

Z   采样时的温度,单位为摄氏度

c.6.2煤制合斌天然气中氮的含量按式a∖2）i∖n.

5（rn — In _U ） X 22.4

^C= 2,□V_oX17.O3          ..............................^{（ Qt2}）

式中；

C  ——煤制合成天然气中氨的含量（摩尔分数）.10^^rt;

M  ——从标准IIh线査得的样品溶液中钮的质量•单位为微克（”

出    从标准旭线査得的空白溶液中氨的质宙爪位为微⅛顷G ；

V_IJ  ——标推状态下（O ^QC ,101.3 kPa）的采样体积的数值,单位为升（L）；

17.03   飯的摩尔质員，单位为克每摩尔Cg/moI）_D

取平行测定結果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的相对偏弟应不大于3 %『

C 7测定范围、检测限及干扰

• C.7J 测定范围

按本方法规定的条件采样1（） L,样品可测浓度范围为（。〜2.1）XIG （摩尔分数）.

C 7.2检测限

若采样体积为Ia l∙检测限为（U）SXIo K摩尔分数孔

C7.3 干扰

甲醛、乙醪、甲酔、乙醇，苯、甲苯，二甲苯、苯酚等冇机物和Mr .Mιv JWLKLZni、S（）「、 Cl N）…M .NO, .H_Jro； .CN-等无机离子对木法无干扰■右机股和盈基酸对本法可产生正 干扰，