ICS 75.060 SY E 24 备案号：57706—2017 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T7321—2016 并口天然气中汞含量的测定 差减法 Determination of mercury in well-head natural gas-- Subtraction method 2016－12-05发布 2017－05-01实施 国家能源局 发布 SY/T7321—2016 目 次 前言 范围 1 2 规范性引用文件 3 原理 4 试剂与材料 5 仪器与设备 6 校正曲线 7 样品采集与测定 8 精密度 9 检测报告 附录A（规范性附录） 不同温度下空气中汞的饱和浓度 SY/T7321—2016 前言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由全国天然气标准化技术委员会（SAC/TC244）提出并归口。 本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院廊坊分院、中国石油西南油气 田分公司天然气研究院、中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司天然气事业部、中国石油天 然气股份有限公司吉林油田分公司松原采气厂、大庆油田有限责任公司采气分公司、中国石油天然气 集团公司质量控制与能量计量重点实验室、油气藏地质及开发工程国家重点实验室（西南石油大学）、 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司。 本标准主要起草人：严启团、韩中喜、王淑英、唐蒙、王赤宇、吴国华、徐建军、涂振权、熊艳 代维、牛淑杰。 II SY/T7321—2016 并口天然气中汞含量的测定 差减法 1范围 本标准规定了用差减法测定井口天然气中汞含量的方法。 本标准适用于井口天然气在大气压下汞含量的测定，也适用于集输系统中天然气在大气压下汞含 量的测定。本方法的测定范围为10ng/m3～10mg/m。 警告：本标准的应用可能涉及危险物品及其操作和设备，但本标准没有说明与其使用有关的所有 安全问题，使用者有责任制定相应的安全和保护措施。 规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 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/T13609天然气取样导则 GB/T16781.2一2010天然气汞含量的测定第2部分：金一铂合金汞齐化取样法 3原理 天然气中的汞主要为元素汞，因此，可以直接将天然气通人测汞仪进行测定。但天然气常含有 微量的芳香族化合物，这些化合物与元素汞一样都会吸收波长为253.7nm的紫外光，造成测定结果 偏高。为了消除芳香族化合物干扰的影响，可先将天然气样品通入测汞仪测得带有干扰物影响的检测 值，然后用汞过滤器将天然气中的元素汞过滤后再通人测汞仪，该过滤器只对天然气中的汞有吸附作 用而对干扰物无吸附作用，这样就可测得仅有干扰物影响的检测值，两者相减即为天然气中汞含量。 4试剂与材料 4.1饱和汞蒸气制备： a）玻璃瓶，两个，容量为2.5L。 b）注射器针头，用于保持瓶内外压力平衡。 c）温度计，测量范围为10℃～30℃，最小分度值为0.1℃。 d）胶塞，用于密封汞瓶。 e）聚四氟乙烯管。 f）气体注射器多支，容量为100μL～100mL。 g）取气嘴，具有可更换密封胶垫的螺帽。 h）液态汞，分析纯，纯度大于99.9%，并附有MSDS（安全数据表）。 4.2汞标气制备： a）气泵，流量可调范围为1L/min～5L/min。 b）流量计，精度为0.1L。 1 SY/T7321-2016 c）活性炭过滤器，用于去除空气中的微量汞，活性炭粒径为1mm～3mm。 d）粉尘过滤器，用于去除空气中的固体颗粒，过滤粒径大于5μm的颗粒。 e）三通阀。 f）三通管，一端带可更换密封胶垫的螺帽。 g）气体采样袋，容量为10L～50L。 4.3样品测定： a）大气压计，测量范围为60.00kPa～110.00kPa。 b）温度计，测量范围为0℃～50.0℃，最小分度值为0.1℃。 c）硅胶管，内径为4mm～7mm。 d）气体采样袋，同4.2.g）。 5仪器与设备 5.1饱和汞蒸气制备装置 按GB/T16781.22010中6.6的要求制备饱和汞蒸气，制备装置如图1所示。用聚四氟乙烯管 连通两个用胶塞密闭的玻璃瓶，每个瓶中盛有20g液态汞。两个玻璃瓶放在温度相对稳定的箱体中， 其中一个瓶插入一支温度计。每一个玻璃瓶塞上均装有一个取气嘴，在第一个玻璃瓶的取气嘴上插人 一根不锈钢针头，以保持瓶内外压力平衡。用气体注射器从第二个瓶子中抽取饱和汞蒸气。不同温度 下空气中汞的饱和浓度见附录A。 1—玻璃瓶；2一注射器针头；3温度计；4—胶塞；5聚四氟乙烯管；6一气体注射器；7—取气嘴；8—液态汞 图1饱和汞蒸气制备装置 5.2汞标气制备装置 汞标气制备装置如图2所示，将抽空的气体采样袋接人制备装置的管路中，根据所要制取的标 气汞含量和标气体积计算需要注人的饱和汞蒸气体积。首先，将三通阀扳向与大气相连通的方向，启 动气泵，调节气泵的流量，控制进气时间范围为2min～5min，关闭气泵。然后，将三通阀扳向与采 样袋连通的方向，启动气泵，在采样袋充气过程中，用气体注射器将一定量的饱和汞蒸气注入到气流 中，充气达到设计的体积后关闭气泵，关闭采样袋进气阀，取下采样袋，完成汞标气的制备。汞标气 现用现配，放置时间不宜超过24h。 1-气泵；2一流量计；3一活性炭过滤器；4—粉尘过滤器；5三通阀；6—气体注射器；7—三通管；8—气体采样袋 图2汞标气制备装置 2 SY/T7321-2016 5.3测汞仪 可实时显示汞含量检测值，由进气系统、检测系统和数据处理系统组成。根据测量范围的不同可 以将测汞仪分为三类：低量程、中量程和高量程。 低量程（ng级）测汞仪：量程范围为1ng/m²～10000ng/m²，最小分度值为1ng/m²。 中量程（μg级）测汞仪：量程范围为0.1μg/m3～100μg/m²，最小分度值为0.1ug/m²； 量程范围为100μg/m3～1000ug/m²，最小分度值为1ug/m。 一高量程（mg级）测汞仪：量程范围为0.01mg/m3~10.0mg/m²，最小分度值为0.01mg/m。 5.4汞过滤器 汞过滤器仅吸附天然气中的汞，不吸附天然气中的芳香族化合物，汞过滤器内填充物可以是载碘 的脱脂棉，也可以是金丝、银屑或镀金的石英砂等。 6校正曲线 测汞仪理想的工作状态是汞含量检测值等于理论值，即校正曲线是斜率为1且过原点的直线。通 常根据常用的测量范围采用单点校正的方法对仪器进行校正，并判断仪器的工作状态。如果检测值与 汞标气理论值的相对偏差大于3%，则在天然气样品检测时，根据汞含量值所在的区间范围对检测结 果给予相应的校正。 依据5.2制备不同汞含量的标气，对仪器进行校正，校正因子计算由公式（1）给出： A=Cs/Csd (1) 式中： 校正因子； C.标气的检测值，单位参见5.3； Csd—标气的汞含量，单位参见5.3。 7样品采集与测定 7.1样品采集 天然气采样应符合GB/T13609的规定，天然气采样流程如图3所示。采样前应快速打开和关闭 采样阀两次，以排出采样阀处可能存在的油、水及污物。 将流量控制阀与采样阀相连，并用硅胶管将气体采样袋与流量控制阀相连，打开采样阀，打开流 量控制阀并快速将气体采样袋充满，充满后应立即关闭流量控制阀，取下采样袋。样品采集至少有一 个重复样。若采样过程中发生冰堵，应对流量控制阀采取加热措施。 1一天然气管道；2一采样阀；3一流量控制阀；4一气体采样袋 图3天然气采样流程示意图 7.2样品测定 7.2.1将采样袋连接到汞含量测定装置流程中（见图4）。在检测未知汞含量范围的样品时，通常使 3