ICS 75.060 SY CCS E 24 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 7657.22021 天然气 利用光光谱一红外光谱一 燃料电池联合法测定组成 第2部分：光声光谱法测定甲烷含量 infrared spectrum-fuel cell combining method- Part 2: Determination of methane content by photoacoustic spectroscopy method 2021一11一16发布 2022—02—16 实施 国家能源局 发布 SY/T 7657.22021 目 次 前言· 引言· 1范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 原理 5 试验条件 6 试剂或材料 6.1 零点气 6.2 气体标准物质 1 仪器设备 7.1 光声光谱气体分析仪 7.2 干燥剂 7.3 颗粒物过滤器 7.4 压力调压阀 7.5 流量调节阀 取样 9 试验步骤 9.1 准备 9.2 预热 9.3 零点校正 9.4 校准 9.5 进样 9.6 测定 10 数据处理· 11 精密度· 11.1 重复性 11.2 再现性 12 试验报告 附录A (规范性) 硫化氢的脱除 参考文献· SY/T 7657.2—2021 前言 本文件按照 GB/T 1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的 规定起草。 本文件是SY/T 7657《天然气利用光声光谱一红外光谱一燃料电池联合法测定组成》的第2部 分。SY/T 7657分为以下四个部分： a）第1部分：总则； b）第2部分：光声光谱法测定甲烷含量； c）第3部分：红外光谱法测定乙烷及以上烷烃、二氧化碳、一氧化碳含量； d）第4部分：燃料电池法测定氢含量。 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专利的责任。 本文件由全国天然气标准化技术委员会（SAC/TC 244）提出并归口。 本文件起草单位：零碳智慧（北京）能源科技有限公司、中国石油天然气股份有限公司西南油气 田分公司天然气研究院、中国计量科学研究院、北京北分麦哈克分析仪器有限公司、中国石油化工股 份有限公司天然气榆济管道分公司、中石油管道有限责任公司西气东输分公司南京计量研究中心、费 曼（北京）能源科技有限公司。 本文件主要起草人：范冲冲、罗勤、吴海、陈森、张葛倩、刘明亮、林敏、吴岩、刘喆、海舟、 崔丽莉、周代兵、张佩颖。 II SY/T 7657.22021 引言 SY/T 7657《天然气利用光声光谱一红外光:谱一燃料电池联合法测定组成》（所有部分）描述 了使用联合方法测定天然气组成的方法。该方法结合光谱和燃料电池等新型技术，能够实现对天然气 组成便捷快速的测定，并作为对现有天然气组成分析方法的一种补充。 该联合法中各方法的原理和测定组分的范围不同，因此将文件分为四部分分别进行说明。各部分 方法可组合使用，也可作为测定固定某类或某几类组分单独使用。 SY/T 7657.1给出了利用光声光谱一红外光谱一燃料电池联合法测定天然气组成的总则，描述了 联合法的原理及对氮气等不可直接测定组分的数据处理方法。 SY/T 7657.2、SY/T 7657.3 和 SY/T 7657.4分别描述了光声光谱法测定甲烷含量，红外光谱法测 定乙烷及以上烷烃、二氧化碳、一氧化碳含量，燃料电池法测定氢含量。这些测定方法只能够与SY/T 7657.1 联合使用。 III AS SY/T 7657.22021 天然气，利用光声光谱一红外光谱一燃然料电池联合法测定组成 第2部分：光声光谱法测定甲烷含量 警告：本文件不涉及与其应用有关的所有安全问题。在使用本文件前，使用者有责任制定相应的 安全和健康操作规程，并明确其限定的适用范围 1 范围 本文件规定了用光声光谱法测定天然气及类似混合气体中甲烷含量的方法，包括原理、试验条 件、试剂与材料、仪器与设备、样品、试验步骤、数据处理和方法精密度等要求。 本文件适用于甲烷摩尔分数50% 。～100%的天然气或其他类似混合气体中甲烷含量的分析。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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 5274.1气体分析校准用混合气体的制备第 1部分：称量法制备一级混合气体 GB/T 13609天然气取样导则 GB/T 20604 天然气词汇 GB/T 30490 天然气自动取样方法 3 术语和定义 GB/T 20604 界定的术语和定义适用于本文件。 4 原理 利用一束强度可调制的单色光源照射到密闭的光声池中的被测样品上，样品吸收光能，并立即 以释放热能的方式退激。释放的热能使样品和周围介质按光的调制频率产生周期性加热，从而导致 介质产生周期性压力波动，这种压力波动可用微音拾音器或压电陶瓷传声器检测，并通过放大得到 光声信号。由于每种化合物都有其特有的红外光谱（通常指吸收光谱），若入射单色光波长可变， 则可检测到随波长变化的光声信号图谱，从而实现对被测物的结构鉴定与定性定量分析。原理示意 图见图1。 1