一种稀有气体全组分含量在线分析方法

摘要

本发明提供了一种稀有气体全组分含量在线分析方法。该方法包括以下步骤：对稀有气体制样装置的主管线抽真空和加热去气处理；将空气标样连接到进样口，对连接管线抽真空，控制空气标样的进样压力；对空气标样进行净化，富集稀有气体；将富集的稀有气体送入四级质谱进行一系列的分析计算；对天然气样本重复上述操作；得到天然气样本中稀有气体全组分含量校正值。该方法具有操作简单、分析快捷、可靠性高、重复性好、准确性高等特点，可以为天然气中稀有气体He、Ne、Ar、Kr、Xe全组分含量评价及利用提供准确可靠的参数。

主权项

一种稀有气体He、Ne、Ar、Kr、Xe全组分含量在线分析方法，其包括以下步骤：a、利用稀有气体制样装置中的机械泵、分子泵和离子泵对稀有气体制样装置的主管线进行抽真空，并对稀有气体制样装置中的锆基炉、吸气剂泵和活性炭炉进行加热去气处理；b、将空气标样连接到稀有气体制样装置的进样口，对连接空气标样和稀有气体制样装置之间的连接管线进行抽真空，利用进样微调阀和薄膜规控制空气标样的进样压力；c、利用稀有气体制样装置中的锆基炉和吸气剂泵对空气标样中包括烃类气体、N₂、O₂、CO₂、H₂S和H₂的活性气体进行净化，富集稀有气体；d、将步骤c富集的稀有气体送入四级质谱进行分析，分别得到空气标样中稀有气体⁴He、²¹Ne、⁴⁰Ar、⁸⁴Kr、¹³²Xe的同位素离子信号强度Ai，利用空气标样中稀有气体全组分含量的国际公认值C_airi及空气标样中稀有气体He、Ne、Ar、Kr、Xe的进样分压，分别计算得到四级质谱对空气标样中稀有气体He、Ne、Ar、Kr、Xe信号响应的灵敏度Si，其中，所述i＝He、Ne、Ar、Kr或Xe；e、按照步骤d所述的操作方法，对上述空气标样进行至少6次灵敏度的测量分析，分别得到所述空气标样中稀有气体He、Ne、Ar、Kr、Xe的灵敏度平均值S_averagei，所述i＝He、Ne、Ar、Kr或Xe；f、对天然气样本按照上述步骤a‑c进行处理后，将富集的稀有气体送入四级质谱进行分析，分别得到天然气样本中稀有气体⁴He、²¹Ne、⁴⁰Ar、⁸⁴Kr、¹³²Xe的同位素离子信号强度A_gasi，利用步骤e得到的空气标样中稀有气体He、Ne、Ar、Kr、Xe的灵敏度平均值S_averagei及天然气样本的进样压力P_gas，计算得到天然气样本中稀有气体全组分含量实验值C_gasi，其中，所述i＝He、Ne、Ar、Kr或Xe；g、按照步骤f所述的操作方法，对空气标样至少重复进行6次该操作，得到空气标样中稀有气体全组分含量实验值C_{air measured}i，并与步骤d中所述的空气标样中稀有气体全组分含量的国际公认值C_airi进行比较，得到校正系数Ki，所述i＝He、Ne、Ar、Kr或Xe；h、利用步骤g中的校正系数Ki对步骤f中的天然气样本中稀有气体全组分含量实验值C_gasi进行校正，得到天然气样本中稀有气体全组分含量校正值C_{revised gas value}i，完成天然气样本中稀有气体He、Ne、Ar、Kr、Xe全组分含量在线分析。