专利名称：用碘浸硅胶吸附天然气中汞的取样装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及天然气的微量组分分析技术领域，特别涉及一种在高压和保温条件下用碘浸硅胶吸附天然气中汞的取样装置。
背景技术：
天然气中含有微量的汞，我国天然气常见汞的含量为100 3000ng/m3。在天然气燃烧和加工过程中，天然气中的汞不断地释放到空气中，而空气中的汞通过各种途径转化为各种形式的汞化合物进入土壤、水以及动植物体等。这样，不仅对环境造成污染，也可能对人类健康构成影响。在天然气加工过程中需要低温处理，低温换热器往往采用铝合金制造的板翅式换 热器。如果天然气中含有汞，尽管其含量极微，但却会与铝反应在其表面生成附着力很小的汞齐，并在生成过程中使表面上致密的氧化铝膜脱落。汞齐又称汞合金，是汞与一种或几种其他金属所形成的合金。日积月累，最终引起铝合金制成的板翅式换热器腐蚀泄漏，故而危害极大。如果物流中含水，则水会与汞齐发生化学反应从而加快腐蚀，即:Al+Hg — AlHg2AlHg+6H20 — 2A1 (OH) 3+3H2+2Hg因此，为避免天然气中的汞对环境和天然气处理装置的危害，须对含汞天然气脱汞，需要分析天然气中的汞含量。由于汞在天然气中含量极低，且天然气中的烃类会对测试产生干扰，因此一般采取将一定体积的天然气通过吸附或其它方式把汞富集，然后进行分析。国际标准ISO 6978 2003对ISO 6978 :1992进行了修订，规定了天然气中汞含量的测定的新方法碘化学吸附法和金/钼吸附法。国家标准GB/T16781. 1-2008《天然气汞含量的测定第一部分碘化学吸附取样法》修改采用ISO 6978-1 :2003，规定了采用碘浸溃硅胶化学吸附取样法测定天然气中汞含量的方法。目前，常用的在常压下取样测量天然气中汞含量的装置，由于天然气的反凝析作用，在降压过程中可能造成重烃凝析，吸附在汞吸附剂上，影响分析仪器对汞的分析。国内外文献介绍了采用碘-活性碳吸附管收集天然气管道中的汞；包含碘或硫浸溃碳棒媒介，贵金属如黄金、银或铜组成的媒介或化学处理过滤材料组成的媒介作为收集器的天然气管线中汞取样器。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用碘浸硅胶吸附天然气中汞的取样装置，能在高压和保温下用碘浸硅胶吸附天然气中的汞，使汞富集，同时避免天然气中的重烃凝析，避免重烃对汞分析的影响，提高天然气中汞含量分析的准确性和可靠性。本实用新型采用的技术方案是用碘浸硅胶吸附天然气中汞的取样装置，包括高压取样罩、第一取样管、碘浸硅胶、固定压帽、密封垫、密封圈、进气孔、针型阀、温度计、压力表、气体流量计、底座、出气孔、连接孔、软管和第二取样管。在圆筒形高压取样罩的顶部密封安装有温度计和压力表，在取样的同时记录取样的压力和温度。在高压取样罩外壁上有保温层，以保持取样时的温度。其特征在于高压取样罩的下端螺纹固定在底座上，在高压取样罩与底座之间有密封圈。高压取样罩内形成密封腔，底座的上端面在高压取样罩内；底座的有两个圆柱形的凸起台，两个圆柱形的凸起台有外螺纹；在底座上有进气孔，进气孔的一端在底座的外壁上并且连接进气管，进气管上固定有针型阀；进气孔的另一端在底座的第一凸起台上平面上；在第一凸起台上有圆环形的密封垫和第一取样管，通过固定压帽将第一取样管固定在底座的第一凸起台上；在第一取样管内有碘浸娃胶；第一取样管上端连接硅胶管，硅胶管的另一端连接软管，软管的另一端连接在连接孔的进气端；所述的连接孔一端在底座的上平面上，连接孔的另一端在底座的第二凸起台上平面上；在第二凸起台上有圆环形的密封垫和第二取样管，通过固定压帽将第二取样管固定在底座的第二凸起台上；在第二取样管内有碘浸娃胶；第二取样管上端有开口 ；底座上有出气孔，所述的出气孔的一端在底座的外壁上并且连接出气管，出气管上固定有针型阀和气体流量计；出气孔的另一端在底座的第二凸起台上平面上。用碘浸硅胶吸附天然气中汞的取样装置的工作过程。参阅图I。在取样前，记录气体流量计13的初始读数，缓慢打开进气孔9连接的进气管上的针型阀10，天然气通过不锈钢管进入第一取样管4。在第一取样管4内填充碘浸硅胶5作为吸附剂。天然气通硅胶管2、软管17和连接孔16，进入第二取样管18。在第二取样管18内经过第二次过滤。过待高压取样罩3内的压力与天然气的压力平衡后，再缓慢打开出气口连接的针型阀并调节气体流速。气体流速由天然气的压力决定，对于压力P > 6. OMPa的天然气,气体流速=6m3/h 8m3/h,对于压力P彡6. OMPa的天然气,气体流速=p的数值，m3/h。取样结束时，应先关闭针型阀10，待高压取样罩3内的气体放空后，记录气体流量计13的最终读数，打开高压取样罩，并取出取样管内的碘浸娃胶5。取样时应避免碘浸娃胶5完全变白，如发现碘浸娃胶5完全变白，应重新取样。气体中以元素汞或有机汞化合物〔如甲基汞Hg (CH3) 2或乙基汞Hg(C2H5)2)形式存在的汞与碘反应生成碘化汞。Hg+I2 —HgI2Hg (CH3) 2+12 — HgI2+2CH3I把吸附了汞的碘浸硅胶5带回实验室，用碘化胺/碘溶液(NH4IA2)溶解生成的碘化汞(HgI2)。以水溶性化合成物形式存在的汞被氯化亚锡溶液还原成元素汞。用惰性气体将汞从溶液中汽提出来，使汞蒸汽进入冷原子吸收光谱仪(AAS)或原子荧光光谱仪(AFS)在253. 7nm处进行测定。用基液与样品相匹配的汞标准水溶液按同样方式对汞的最终测定进行校准。本实用新型的有益效果本实用新型用碘浸硅胶吸附天然气中汞的取样装置，能在高压和保温条件下用填充碘浸硅胶的石英玻璃取样管取样，富集天然气中的汞，并防止天然气中重烃凝析在碘浸硅胶上，避免重烃对汞分析的干扰。
图I是本实用新型用碘浸硅胶吸附天然气中汞的取样装置结构剖面示意图。图中，I-保温层,2-娃胶管,3-高压取样罩,4-第一取样管,5-碘浸娃胶,6-固定压帽，7-密封垫，8-密封圈，9-进气孔，10-针型阀，11-温度计，12-压力表，13-气体流量计，14-底座，15-出气孔，16-连接孔，17-软管，18-第二取样管。
具体实施方式
实施例I :以一个用碘浸硅胶吸附天然气中汞的取样装置为例，对本实用新型作进一步详细说明。参阅图I。本实用新型用碘浸硅胶吸附天然气中汞的取样装置，包括高压取样罩
3、第一取样管4、碘浸硅胶5、固定压帽6、密封垫7、密封圈8、进气孔9、针型阀10、温度计
11、压力表12、气体流量计13、底座14、出气孔15、连接孔16、软管17和第二取样管18。高压取样罩3采用316L不锈钢制成，高压取样罩3的内径为95mm，高度为200mm。工作压力40MPa。在圆筒形高压取样罩3的顶部密封安装有温度计11和压力表12，压力表12测量范围O 60Mpa，精度等级为O. 4级。温度计11采用O 100°C，最小刻度为O. 5°C的水银温度计。在高压取样罩3外壁上有保温层1，工作温度O 100°C。高压取样罩3的下端螺纹固定在底座14上，在高压取样罩3与底座14之间有密封圈8。高压取样罩3内形成密封腔，底座14的上端面在高压取样罩3内。底座14的有两个圆柱形的凸起台，两个圆柱形的凸起台有外螺纹。在底座14上有进气孔9，进气孔9的一端在底座14的外壁上并且连接一个进气管，进气管上固定有一个针型阀10。进气孔9的另一端在底座14的第一凸起台上平面上。在第一凸起台上有一个圆环形的密封垫7和第一取样管4,取样管内径为8mm,壁厚O. 8mm,长度为8mm。通过固定压帽6将第一取样管4固定在底座14的第一凸起台上。在第一取样管4内有碘浸硅胶5。第一取样管4上端连接硅胶管2，硅胶管2的另一端连接软管17，软管17的另一端连接在连接孔16的进气端。所述的连接孔16 —端在底座14的上平面上，连接孔16的另一端在底座14的第二凸起台上平面上。在第二凸起台上有圆环形的密封垫7和第二取样管18，通过固定压帽6将第二取样管4固定在底座14的第二凸起台上；在第二取样管4内有碘浸硅胶5 ;第二取样管4上端有开口。底座14上有出气孔15，所述的出气孔15的一端在底座14的外壁上并且连接出气管，出气管上固定有一个针型阀10和一个气体流量计13。出气孔15的另一端在底座14的第二凸起台上平面上。
权利要求1.一种用碘浸硅胶吸附天然气中汞的取样装置，包括高压取样罩(3)、第一取样管(4)、碘浸硅胶(5)、固定压帽(6)、密封垫(7)、密封圈⑶、进气孔(9)、针型阀(10)、温度计(11)、压力表(12)、气体流量计(13)、底座(14)、出气孔(15)、连接孔(16)、软管(17)和第二取样管(18);在圆筒形高压取样罩(3)的顶部密封安装有温度计(11)和压力表(12)，在高压取样罩(3)外壁上有保温层(I)，其特征在于高压取样罩(3)的下端螺纹固定在底座(14)上，在高压取样罩(3)与底座(14)之间有密封圈⑶；高压取样罩(3)内形成密封腔，底座(14)的上端面在高压取样罩(3)内；底座(14)的有两个圆柱形的凸起台，两个圆柱形的凸起台有外螺纹；在底座(14)上有进气孔(9)，进气孔(9)的一端在底座(14)的外壁上并且连接进气管，进气管上固定有针型阀(10);进气孔(9)的另一端在底座(14)的第一 凸起台上平面上；在第一凸起台上有圆环形的密封垫(7)和第一取样管(4)，通过固定压帽(6)将第一取样管(4)固定在底座(14)的第一凸起台上；在第一取样管(4)内有碘浸娃胶(5);第一取样管(4)上端连接硅胶管(2)，硅胶管(2)的另一端连接软管(17)，软管(17)的另一端连接在连接孔(16)的进气端；所述的连接孔(16) —端在底座(14)的上平面上，连接孔(16)的另一端在底座(14)的第二凸起台上平面上；在第二凸起台上有圆环形的密封垫(7)和第二取样管(18)，通过固定压帽(6)将第二取样管(4)固定在底座(14)的第二凸起台上；在第二取样管(4)内有碘浸硅胶(5);第二取样管(4)上端有开口 ；底座(14)上有出气孔(15)，所述的出气孔(15)的一端在底座(14)的外壁上并且连接出气管，出气管上固定有针型阀(10)和气体流量计(13);出气孔(15)的另一端在底座(14)的第二凸起台上平面上。
专利摘要用碘浸硅胶吸附天然气中汞的取样装置，应用于天然气中的微量汞的取样。高压取样罩内形成密封腔，在底座上有进气孔，进气孔的另一端在底座的第一凸起台上平面上；在第一凸起台上有密封垫和第一取样管。在第一取样管内有碘浸硅胶；第一取样管上端通过硅胶管、软管、连接孔连通第二取样管，通过固定压帽将第二取样管固定在底座的第二凸起台上；底座连接出气管，出气管上固定有针型阀和气体流量计。效果是能在高压和保温条件下用填充碘浸硅胶的石英玻璃取样管取样，富集天然气中的汞，并防止天然气中重烃凝析在碘浸硅胶上，避免重烃对汞分析的干扰。
文档编号G01N1/22GK202533285SQ201220087139
公开日2012年11月14日 申请日期2012年3月9日 优先权日2012年3月9日
发明者何斌, 李晓红, 涂振权, 罗勤, 迟永杰 申请人:中国石油天然气股份有限公司