天然氣計(jì)量是天然氣生產(chǎn)、貿(mào)易、使用不可回避的問題。其計(jì)量方法主要有體積計(jì)量法、質(zhì)量計(jì)量法和能量計(jì)量法。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在天然氣國(guó)際貿(mào)易中采用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)為能量計(jì)量法，而我國(guó)目前普遍采用的是體積流量法。天然氣作為多組分混合氣體，產(chǎn)地不同，各組分及含量有所區(qū)別，這導(dǎo)致即使體積和質(zhì)量相同，天然氣熱值也存在差異。而能量計(jì)量反映的是天然氣的熱能，是最能反映其燃料特點(diǎn)的一種合理和科學(xué)的計(jì)量方式。我國(guó)正在推動(dòng)天然氣消費(fèi)，無論是國(guó)際貿(mào)易還是國(guó)內(nèi)消費(fèi)的計(jì)量和結(jié)算都要求盡快推廣天然氣能量計(jì)量。
在天然氣能量計(jì)量上我國(guó)已經(jīng)有了一些突破性的研究成果。在2020年12月9號(hào)“第十三屆中國(guó)在線分析儀器應(yīng)用及發(fā)展國(guó)際論壇暨展覽會(huì)”的大會(huì)報(bào)告上，重慶科技學(xué)院電氣工程學(xué)院院長(zhǎng)唐德東教授就為我們帶來了一種天然氣熱值計(jì)量的新方法。
報(bào)告中，唐德東教授先介紹了天然氣熱值計(jì)量的必要性與天然氣主要計(jì)量方法。天然氣的計(jì)量的技術(shù)需求與貿(mào)易需求以及計(jì)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)都要求我國(guó)天然氣計(jì)量方法向能量計(jì)量方向發(fā)展，這是未來天然氣計(jì)量技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
目前國(guó)內(nèi)外天然氣成分熱值分析普遍使用的方法較多，有氣相色譜法、熱導(dǎo)式熱量?jī)x、NDIR非分光紅外光譜法、多傳感器集成式熱值分析儀、激光拉曼光譜法和可調(diào)濾波紅外光譜法。
天然氣組分及熱值測(cè)定氣相色譜儀內(nèi)置氫氣發(fā)生器，電子線路集成度高，可靠性好，操作簡(jiǎn)單，保證儀器質(zhì)量穩(wěn)定、可靠，能長(zhǎng)期不間斷運(yùn)行，既保證了工作效率又節(jié)約維修費(fèi)用，自動(dòng)記憶運(yùn)行參數(shù)，開機(jī)不需重設(shè)?？赏椒治鎏烊粴庵醒鯕?、氮?dú)狻⒍趸?、甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷、正戊烷等各組分含量。含量范圍：0.01%~。通過各組分含量計(jì)算出天然氣熱值、華白數(shù)、密度等。
分析要求：
天然氣是由多種組分構(gòu)成的混合物。天然氣的組成是指天然氣中所含的組分及其在可檢測(cè)范圍內(nèi)的相應(yīng)含量。在檢測(cè)時(shí)通常所指的組成是指天然氣中甲烷、乙烷等烴類組分和N2、CO2等常見的非烴組分的含量。盡管天然氣還含有如硫化物、水分等雜質(zhì)，但如果不特別說明，在組成分析時(shí)并不檢測(cè)這些組分。在商品天然氣的組分分析中，天然氣分析儀，由于天然氣組分相對(duì)穩(wěn)定，只要求對(duì)C1至C6的烴類組分進(jìn)行簡(jiǎn)單分析（也稱常規(guī)分析）。
天然氣分析儀分析配置
1.氣相色譜儀：熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD），內(nèi)置氫氣發(fā)生器；2. 熱值版專用工作站 1套；3.六通閥氣體進(jìn)樣器（可選在線自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)）；4.色譜柱：天然氣專用色譜柱1套；5.采樣袋2L；6.常用工具
天然氣分析儀執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
GB/T13609-1999 天然氣取樣導(dǎo)則；GB/T13610-2003天然氣的組成分析 氣相色譜法； GB/T17747-1999 天然氣壓縮因子的計(jì)算； GB/T17820-1999 天然氣； SY/T7506-1996 天然氣中二氧化碳含量的測(cè)定 氫氧化鋇法；GB/T17281-1998 天然氣中丁烷至十六烷烴類的測(cè)定 氣相色譜法； SY/T7507-1997 天然氣中水含量的測(cè)定 電解法；JJG 700-2016 氣相色譜儀；GB/T 18603-2001 天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求；GB17820-2012天然氣；GB/T11062-2014天然氣發(fā)熱量、密度、相對(duì)密度計(jì)算。
天然氣分析條件及檢測(cè)報(bào)告
柱溫：室溫40℃； 橋流：100mA；氣化： 80℃； 流量：30mL/min；檢測(cè)器：80℃ ；進(jìn)樣量：1mL。
天然氣分析儀器參數(shù)
色譜柱箱：室溫+10℃-399℃；熱導(dǎo)檢測(cè)器：（1）采用半擴(kuò)散式結(jié)構(gòu)（2）電源采用恒流控制方式（3）靈敏度：≥2500mV·ml/mg（正十六烷/異辛烷）。（4）基線噪聲：≤20μV。（5）基線漂移：≤100μV/30min。
天然氣分析儀特點(diǎn)
1.儀器內(nèi)置氫氣發(fā)生器，電子線路集成度高，可靠性好，操作簡(jiǎn)單，保證儀器質(zhì)量穩(wěn)定、可靠，能長(zhǎng)期不間斷運(yùn)行，既保證了工作效率又節(jié)約維修費(fèi)用，自動(dòng)記憶運(yùn)行參數(shù)，開機(jī)不需重設(shè)。
2.儀器帶有斷氣保護(hù)系統(tǒng)，防止誤操作引起的儀器損壞。
3.儀器的氣路系統(tǒng)采用高精度閥結(jié)構(gòu)，使得儀器氣體流速的穩(wěn)定性大大提高，從而獲得良好重現(xiàn)性的分析結(jié)果。
4.儀器可分析天然氣中氮?dú)?、二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、異戊烷、正戊烷等各組分含量。含量范圍：0.01%~100%。通過各組分含量精確計(jì)算出天然氣熱值、華白數(shù)、密度等。
5.儀器可在化驗(yàn)室使用，也可在線使用。
天然氣分析儀應(yīng)用范圍
主要應(yīng)用于：LNG、CNG加氣站、管道天然氣成分熱值全組份分析、液化氣廠，液化氣站，天然氣公司及天然氣用量大戶等。公司生產(chǎn)的天然氣分析儀可根據(jù)用戶要求對(duì)以下天然氣組分進(jìn)行定量定性分析：氫、氧、氮、二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷、正丁烷、新戊烷、異戊烷、正戊烷、己烷、庚烷和硫化氫。
天然氣熱值分析報(bào)告
在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（273.15K、101325Pa）下：平均分子量=16.689；高熱值=40.628(MJ/Nm3)=9703.882(KCal/Nm3)，低熱值=36.607(MJ/Nm3)=8743.419(KCal/Nm3)；高熱值華白數(shù)=53.524(MJ/Nm3)=12784.069(KCal/Nm3)，低熱值華白數(shù)=48.227(MJ/Nm3)=11518.738(KCal/Nm3)；燃燒勢(shì)=79.045；密度=0.7445(kg/m3)，相對(duì)密度=0.576；臨界溫度=191.36(K)；臨界壓力=4.374(MPa)。
