NGA Analysis with ISO6974-3 Nexis Nexis GC-2030ISO6974-3 GC-2014ISO6974-3

Význam tématu

Přesná analýza složení zemních plynů je zásadní pro stanovení jejich výhřevnosti, relativní hustoty a pro kontrolu kvality v průmyslových procesech. Metoda dle normy ISO 6974-3 umožňuje komplexní sledování od lehčích plynů (He, H₂) až po uhlovodíky C1–C8, což přispívá k efektivnímu řízení výroby a distribuce paliv.

Cíle a přehled studie

Metodika byla vyvinuta za účelem:

• Rychlé a spolehlivé separace a kvantifikace 13 plynů v rozsahu koncentrací typických pro zemní plyn.
• Poskytnutí dat pro výpočet BTU (výhřevnosti) a specifické hmotnosti.
• Optimalizace separačních podmínek pro co nejlepší rozlišení jednotlivých složek.

Použitá instrumentace

• Shimadzu Nexis GC-2030 nebo GC-2014 se třemi sloupci a dvěma TCD (TCD-1, TCD-2) a jedním FID detektorem.
• Kolony MS-13X pro permanentní plyny, Porapak-N jako předkolona pro C2+ a Porapak-T pro uhlovodíky C1–C8.
• Automatizované dvouventilové uspořádání s možností backflush separace.
• Software LabSolution včetně modulů pro výpočet BTU a relativní hustoty.

Metodika

• Vzorek je injikován do chromatografu s přepínatelnou smyčkou.
• Předběžné oddělení C2+ pomocí Porapak-N s následným backflushem.
• Oddělení permanentních plynů (He, H₂, O₂, N₂, CH₄, CO) na MS-13X a detekce TCD-2.
• Separace CO₂, C1–C3 na Porapak-T s TCD-1 a detekce C4–C8 na FID.
• Optimalizace teplotního programu a průtoků nosného plynu pro dosažení maximálního rozlišení a citlivosti.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje detekčních limitů od 0,0001 % do 50 % podle složky. Chromatogramy ukazují dobře oddělené píky všech analyzovaných plynů s opakovatelností retenčních časů pod 0,1 % a ploch píku pod 2 %. Backflush zkracuje dobu analýzy a snižuje kontaminaci kolony.

Přínosy a praktické využití metody

• Komplexní monitorování kvality zemního plynu a biometanu.
• Výpočet výhřevnosti a relativní hustoty pro energetické a logistické aplikace.
• Regulační a bezpečnostní kontrola koncentrací nebezpečných plynů.

Budoucí trendy a možnosti využití

S nástupem online a kontinuální analýzy lze systém rozšířit o automatický odběr vzorků a vzdálený dohled. Integrace s pokročilými algoritmy strojového učení umožní prediktivní údržbu a optimalizaci provozu chromatografu.

Závěr

Popisovaná metoda podle ISO 6974-3 na zařízeních Shimadzu Nexis GC-2030/GC-2014 představuje spolehlivý a vysoce citlivý postup pro analýzu složení zemního plynu. Vysoká přesnost, reprodukovatelnost a široký rozsah aplikace ji činí vhodnou pro průmyslové i výzkumné využití.