ASTM D 1945 en Español

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ASTM D 1945: 2008 Unlock Access to An

Índice

Exclusive 30 1 Alcance………………………………………………………………………………………………….5 Day Trial 2 Documentos de referencias…………………………………………………………………….........5 ASTM D 1945 en Español

3 Resumen del método de ensayo…………………………………………………………………….5 Access Now 4 Importancia y uso………………………………………………………………………………………6

Tabla 1 Componentes del gas No natural de my composición………………………………..….6 thanks,yI rango don't want exclusive trial 5 Equipos………………………………………………………………………………………………….6 Figura 1 Arreglo múltiple sugerido para la introducción de muestras al vacío……………………..7 Figura 2 Cálculo de la resolución………………………………………………………………………..9 Figura 3 Separación de la columna de oxígeno, nitrógeno y metano………………………………10 Figura 4 Cromatograma de gas natural (columna BMEE)……………………………………………11 Figura 5 Cromatograma de gas natural (columna de silicona 200/500)…………………………...12 Figura 6 Cromatograma de gas natural………………………………………………………………..13 Figura 7 Cromatograma de gas natural (aplicación Mult.-columna)………………………….........14 Figura 8 Separación de Helio e Hidrogeno……………………………………………………………15 6 Preparación del equipo……………………………………………………………………………….16 Figura 9 Linealidad de la respuesta del detector…………………………………………………….18 Tabla 2 Evaluación de la linealidad para el metano………………………………………………….18 Tabla 3 Evaluación de la linealita para el nitrógeno………………………………………………….19 7 Patrones de referencia………………………………………………………………………………. 19 Tabla 4 Presiones de vapor a 38 ºC……………………………………………………………………19 8 Procedimientos……………………………………………………………………………………….. 20 9 Cálculos………………………………………………………………………………………………. 22

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Exclusive 30 Day Trial 11 Palabras claves……………………………………………………………………………………….24 10 Precisión……………………………………………………………………………………………….23

ASTM D 1945 en Español Anexo A1………………………………………………………………………………………………….25

Procedimiento adicional…………………………………………………………………………………25 Access Now

Figura A1.1 Composición de hexanos y fracción pesada…………………………………………..26 No thanks, I don't want my exclusive trial

Anexo A2…………………………………………………………………………………………………27 Preparación de las columnas y el desecante………………………………………………………..27 Figura A2.1 Configuración de las columnas…………………………………………………………28 Anexo B1…………………………………………………………………………………………………29 Mezcla Patrón de referencia……………………………………………………………………………29 Figura B1.2 Ejemplo de obtener respuesta relativa molar…………………………………………33 Tabla B1.1 Cálculo de mininos cuadrados para la pendiente de isobutano………………………33 Tabla B1.2 Cálculo de factores de respuesta usando valores de respuesta relativa molar……..34 Anexo B2…………………………………………………………………………………………………..35 Cálculo de muestra……………………………………………………………………………………….35 Anexo B3…………………………………………………………………………………………………..36 Precauciones para evitar causas comunes de errores………………………………………………36 Anexo C…………………………………………………………………………………………………..39 Otras posibilidades de análisis…………………………………………………………………………39

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Exclusive 30 Day Trial 11 Palabras claves……………………………………………………………………………………….24 10 Precisión……………………………………………………………………………………………….23

ASTM D 1945 en Español Anexo A1………………………………………………………………………………………………….25

Procedimiento adicional…………………………………………………………………………………25 Access Now

Figura A1.1 Composición de hexanos y fracción pesada…………………………………………..26 No thanks, I don't want my exclusive trial

Anexo A2…………………………………………………………………………………………………27 Preparación de las columnas y el desecante………………………………………………………..27 Figura A2.1 Configuración de las columnas…………………………………………………………28 Anexo B1…………………………………………………………………………………………………29 Mezcla Patrón de referencia……………………………………………………………………………29 Figura B1.2 Ejemplo de obtener respuesta relativa molar…………………………………………33 Tabla B1.1 Cálculo de mininos cuadrados para la pendiente de isobutano………………………33 Tabla B1.2 Cálculo de factores de respuesta usando valores de respuesta relativa molar……..34 Anexo B2…………………………………………………………………………………………………..35 Cálculo de muestra……………………………………………………………………………………….35 Anexo B3…………………………………………………………………………………………………..36 Precauciones para evitar causas comunes de errores………………………………………………36 Anexo C…………………………………………………………………………………………………..39 Otras posibilidades de análisis…………………………………………………………………………39

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MÉTODO MÉTODO DE ENSAYO ENSAYO ESTÁNDAR PARA ANÁLISIS ANÁ LISIS DE GAS NATURAL POR CROMATOGRAFÍA CROMATOGRAFÍA DE GASES 1 Alcance

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ASTM D 1945 en Español 1.1 Este 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la composición química del gas natural y mezclas gaseosas similares según el rango de composición mostrado en la tabla 1. Este método de ensayo puede ser abreviado para el análisis de gases naturales que contengan pequeñas Nowo para la determinación de uno o más cantidades de hexanos e hidrocarburos Access mayores, componentes según se requiera. No thanks, I don't want my exclusive trial

1.2 Los 1.2 Los valores expresados en unidades SI son para tener en cuenta como normados. Los valores dados entre paréntesis son solo informativos. 1.3 Esta 1.3 Esta norma no pretende establecer todos los requerimientos de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer las prácticas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las regulaciones antes de su uso. 2 Documentos de referencia Los siguientes documentos de referencia son indispensables para la aplicación de este documento. Para las referencias fechadas, fechadas, solo es aplicable la edición citada. Para las referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento de referencia (incluyendo cualquier enmienda). ASTM D 2597 Método de Ensayo para el Análisis de Mezclas Líquidas de Hidrocarburos Demetanizados que contienen Nitrógeno y Dióxido de Carbono por Cromatografía Gaseosa. ASTM D 3588 Cálculo del Valor Calórico. Factor de compresibilidad y Densidad Relativa (Gravedad Específica) de Combustibles Gaseosos. ASTM E 260 Práctica para Cromatografía de Gases con Columnas de Relleno. ISO 6974 Gas natural - Determinación del hidrógeno, gases inertes y hidrocarburos hasta C8. Método de cromatografía de gases. 3 Resumen Resumen del método de ensayo Los componentes en una muestra representativa son físicamente separados mediante Cromatografía de Gases (CG) y comparados con los datos de calibración obtenidos bajo condiciones operacionales idénticas de una mezcla patrón de referencia de composición conocida. Los numerosos componentes del final pesado pueden ser agrupados en picos irregulares mediante flujo reverso del gas portador a través de la columna en tiempo tal que agrupe el final pesado como C5 y pesados, C6 y pesados o C7 y pesados. La composición de la muestra es calculada por comparación de las alturas o de las áreas de los picos o ambos, con los valores correspondientes obtenidos con el patrón de referencia.

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ASTM D 1945: 2008 4 Importancia y Uso .

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Este método de ensayo es importante para proveer los datos para cálculos de propiedades físicas de la muestra, tales como el valor calórico, y la densidad relativa, o para monitorear las concentraciones de uno o más componentes en una mezcla. ASTM D 1945 en Español

Tabla 1_ Componentes del gas natural y rango de comp osici ón ComponentesAccess Now

Mol % Helio 0,01 a 10 Hidrógeno No thanks, I don't want my exclusive trial 0,01 a 10 Oxígeno 0,01 a 20 Nitrógeno 0,01 a 100 Dióxido de carbono 0,01 a 20 Metano 0,01 a 100 Etano 0,01 a 100 Sulfuro de Hidrógeno 0,3 a 30 Propano 0,01 a 100 Isobutano 0,01 a 10 n-butano 0,01 a 10 neopentano 0,01 a 2 isopentano 0,01 a 2 n-pentano 0,01 a 2 Isómeros de hexano 0,01 a 2 Mayores de C6 0,01 a 1 5 Equipos 5.1 Detector- El detector debe ser del tipo de conductividad térmica o equivalente en sensibilidad y estabilidad. Suficientemente sensible para producir una señal de por lo menos 0,5 mV para 1% mol de n- butano en 0,25 mL de muestra. 5.2 Instrumentos de Registro-Tanto registradores de carta como integradores electrónicos o ambos, son usados para el registro de los componentes separados. Aunque los registros de carta no se requieren cuando se usan los registradores electrónicos, son altamente deseados para evaluar las condiciones del instrumento. 5.2.1 El registrador de carta debe ser con sensibilidad de 5 mV o menor a escala completa (preferentemente 1mV). El ancho de la carta no debe ser menor de 150 mm. Un tiempo de respuesta máximo de la plumilla de 2 s (preferentemente de 1s) y una velocidad mínima de la carta de 10 mm/ min. Si el cromatograma va a ser interpretado usando métodos de medición de áreas manuales son deseables velocidades mayores, de hasta 100 mm / min. 5.2.2 Integradores electrónicos o computarizados- Sistemas con pruebas de separación y respuestas equivalentes a las obtenidas con los otros sistemas de registro. Se recomiendan sistemas con rastreo de línea base y detección de picos con deslizamiento de tangente.

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5.3 Atenuador – Si la interpretación del cromatograma es manual debe usarse atenuador con la señal de salida del detector para que el máximo de los picos se mantenga en el rango de la carta del registrador. El atenuador debe tener una exactitud de alrededor de 0,5 % entre los pasos del rango de atenuación. ASTMInyecto: D 1945 en Español 5. 4 Sistema de Introducción de la muestra-

5.4.1 El sistema de introducción de la muestra debe ser construido de materiales inertes y no Access adsorbentes con respecto a los componentes de Now la muestra. El acero inoxidable es el material preferido. El cobre y otras aleaciones que lo contengan no son aceptables. El sistema de inyección de la válvula del cilindro a la columna GC debe mantener temperatura constante de ± 1 oC. No thanks, I don't want my exclusive trial 5.4.2 Debe garantizarse los implementos para introducir la muestra gaseosa en el gas portador antes de la columna analítica, atrapada en un lazo de volumen fijo o sección tubular, cuyo volumen total incluyendo el volumen muerto no exceda generalmente 0,5 mL a 1 atm. Si se requiere incrementar la exactitud de los hexanos o hidrocarburos más pesados, puede inyectarse un volumen mayor de muestra (ver ASTM D 2597). El volumen de muestra inyectado debe ser reproducible de manera tal que sucesivas corridas concuerden dentro del 1% para cada componente. Un sistema de introducción de muestra a flujo es aceptado mientras se tengan en cuenta efectos de la viscosidad. NOTA 1- La limitación de tamaño de muestra de 0,5 mL o menor es seleccionado relativo a la linealidad de la respuesta del detector y a la eficiencia de separación de la columna. Muestras mayores pueden ser usadas para determinar componentes en pequeñas cantidades para incrementar la exactitud.

5.4.3 Para la introducción de muestras a presión reducida se muestra un arreglo múltiple opcional en la figura 1.

Figura 1_ Arreglo mú ltip le sugerido para introd ucció n de muestras al vacío.

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Exclusive 30 5.5.1 Isotérmico- Cuando el método isotérmico es utilizado mantenga las columnas analíticas a una temperatura constante de 0,3 CDay durante Trial el curso de la corrida de la muestra y de la correspondiente corrida de referencia. 5.5 Control de Temperatura de la Columna: o

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5.5.2 Temperatura programada- Puede ser usada si es necesaria. La temperatura del horno no debe exceder la temperatura límite recomendada para los materiales en la columna. Access Now

5.6 Control de Temperatura del Detector- Mantenga la temperatura del detector a la temperatura constante de 0,3 oC durante el curso de la corrida de la muestra y la corrida de referencia. La No thanks, I don't want my exclusive trial temperatura del detector debe ser igual o mayor que la máxima temperatura de la columna. 5.7 Control del Gas Portador- El instrumento estará equipado con facilidades adecuadas para proveer un flujo de gas portador a través del analizador y el detector a razón de flujo constante al 1% durante el análisis de la muestra y los patrones de referencia. La pureza del gas portador puede mejorarse empleando filtros adecuados antes de la entrada del gas al cromatógrafo. 5.8 Columnas: 5.8.1 Las columnas serán construidas de material inerte y no adsorbente con respecto a los componentes de la muestra. El acero inoxidable es el material más recomendado. El cobre y aleaciones de cobre no son aceptables. 5.8.2 Puede ser usada para realizar el análisis columnas de partición y columnas de adsorción. NOTA 2- Ver la práctica E 260.

5.8.2.1 Columna de adsorción- Esta columna debe separar completamente el oxígeno, nitrógeno y el metano. Un tamiz molecular 13X de malla 80/100 se recomienda para inyección directa. Una columna de tamiz 5 A puede ser usada si se usa pre- columna para separar los hidrocarburos (flujo reverso) que puedan interferir. Si se usa registrador, la plumilla debe regresar a la línea base después de cada pico. La resolución (R) debe ser de 1,5 o mayor calculada según la ecuación siguiente: R (1,2) = X 2- X1 / Y2+ Y1 x 2

(1)

Donde: X1, X2 son los tiempos de retención y Y1, Y2 son los anchos de pico. La Figura 2 ilustra el cálculo para la resolución y la Figura 3 es el cromatograma obtenido con una columna de adsorción.

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Exclusive 30 Day Trial l a ñ e S


Access Now No thanks, I don't want my exclusive trial

Retención Figura 2_ Cálculo d e la resolu ción

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o n a t e m o n e g ó r t i N

o n e g í x o

Figura 3_ Separación d e la colu mna para oxígeno, nitróg eno y metano (ver Anexo A2). 5.8.2.2 Columna de partición-Esta columna debe separar etano hasta los pentanos y el dióxido de carbono. Si se usa registrador la plumilla debe retornar a línea base entre cada pico para el propano y los picos sucesivos; para picos antes del propano debe reflectar cerca del 2 % del total de la escala, con las mediciones en la atenuación del pico. La separación del dióxido de carbono debe ser suficiente de modo de que una muestra de 0,25 mL que contenga 0,1% en mol de dióxido de carbono produzca una respuesta claramente medible. La resolución (R) debe ser 1,5 o mayor calculada según la ecuación anterior. La separación debe completarse alrededor de los 40 min., incluyendo el flujo reverso después del pentano para obtener una respuesta de grupo para los hexanos y compuestos más pesados. Las Figuras 4, 5 y 6 son ejemplos de cromatogramas obtenidos con algunas columnas de partición adecuadas.

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Access r Now

o n a t u b o s I

o o d n a t a r my exclusive No thanks, I don't want trial t o n p e l P e d o s r e v e r o j u l F

o n a t o E n a p o r o P n a t u b o o n s o I b r o a n c a t e u d B o d i x ó i D

e r i a y o n a t e M

Figura 4_ Cromatograma de g as natural (columna de BMEE)) (Ver Anexo A2)

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o n a t e


Access Now otrial No thanks, I don't want my exclusive n o o a n t n a n a t t e n u p e o b o p n s s a n t o n i d u a b s o e s o i p s r y e s v e o r n a o j x u e l H F

o n a p o r p

o n a t e m o n o b r a c e d o d i x ó i D

e r i a

Figura 5_ Cromatograma de gas natural (columna de Silicona 200/500) (Ver Anexo A2)

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o n o b r a c e d o d i x ó i D


Access Now

o n a t n e p n

No thanks, I don't want my exclusive trial o n a o t n u a b t n n e p o s i

o n a t u b o s i

o n a p o r p

o n a t E

o n e g ó r t i n y o n a t e M

Figura 6_ Cromatograma de gas natur al (Ver An exo 2) 5.8.3 General- Otros materiales de relleno para columnas que provean buenos resultados en la separación de los componentes de interés pueden ser utilizados (Ver Figura 7). En aplicaciones con sistemas de columnas múltiples se prefiere usar flujo reverso al inicio para eluir los finales pesados. NOTA 3 – Los cromatogramas mostrados en las Figura 3 a la 8 son solo ilustraciones de separaciones típicas. Las condiciones de operación, incluyendo las columnas son también típicas y pueden ser optimizadas por personal competente.

5.9 Desecante- A menos que se conozca que el agua no interfiera en el análisis, debe colocarse un desecante a la entrada del sistema de introducción de la muestra antes de la válvula de inyección. El desecante debe eliminar la humedad sin eliminación de componentes selectivos que vayan a ser determinados en el análisis. NOTA 4 – Ver anexo A 2.2 para la preparación de un desecante adecuado.

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Exclusive 30 Day Trial ASTM D 1945 en Español o n a t u b n

2 3 x o n a p 4 o r x P o n a t u b o o i s I b m a c e d a l u v l á V

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1 x o n a t n e p o s I

o n a t n e p n

2 o 3 n x a t No thanks, want my exclusive trial o I don't E n o b r a c e d o o i d b i x o ó m i a 1 i b c x D m + e a 6 d c C a l e u d v l a l á u V v l á v

6 5 2 x o n a t e M

o i b m a c e d a l u v l á V

2 N 2 3 x 2 O

Figura 7_ Cromatog rama de gas natural (Apli cación m ulti- co lumna) (Ver An exo 2)

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o n e g ó r d i H


o i l e H


Figura 8_ Separación del helio y el hidrógeno 5.10 Válvulas – Válvulas o bifurcadotes (splitters) de muestra, o ambos, son necesarios para conmutación, flujo reverso, o para análisis simultáneos. 5.11 Manómetro- Puede ser de tipo tubo U u otro (tipo de pozo) equipado con una escala de fácil lectura y graduada con exactitud que cubra rango de 0 a 900 mm (36 pulgadas) de mercurio o mayor. El de tubo tipo U es útil ya que permite el llenado del dosificador de la muestra hasta 2 atmósferas de presión de muestra extendiendo así el rango de todos los componentes. El de (tipo de pozo) inherentemente ofrece mejor precisión y es preferido cuando se calibra con componentes puros. Las muestras de hasta una atmósfera de presión pueden ser introducidas. Con cualquiera de los dos tipos de manómetros la escala en mm puede ser leída con más exactitud que la escala en pulgadas. Debe tener precaución al manipular el Hg. ya que es muy tóxico. Evite contacto con la piel tanto como pueda. Lave completamente después del contacto. 5.12 Bomba de vacío- Debe tener la capacidad de producir un vacío de 1 mm de Hg absoluto o menor.

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ASTM D 1945: 2008 6 Preparación del equipo.

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Exclusive 30 Day Trial 6.1.1 El componente de mayor de interés (metano para gas natural) es introducido al cromatógrafo 6.1 Chequeo de la linealidad – Con el objetivo de establecer la linealidad de la respuesta para el detector de conductividad térmica, es necesario completar el procedimiento siguiente:

ASTMfija, D 1945 Español mediante el lazo o dosificador de medida a en incrementos de presiones parciales de 13 kPa (100mm Hg.) de 13 a 100 kPa (100 a 760 mm Hg.) o la actual presión atmosférica.

Access picosNow generada para cada incremento de presión se 6.1.2 Las respuestas de área integrada de los plotean contra su presión parcial (ver Figura 9). No thanks, I don't want my exclusive trial

6.1.3 Los resultados ploteados deben dar una línea recta. Una perfecta respuesta lineal debe dar una línea recta a un ángulo de 45º usando valores logarítmicos. 6.1.4 Cualquier línea curva indica que el lazo de volumen fijo es muy grande y debe reemplazarse por uno más pequeño. En este caso deben repetirse los pasos de 6.1.1 a 6.1.4. (Ver Figura 9). 6.1.5 La linealidad en el rango de interés debe ser conocida para cada componente. Es útil construir una tabla que denote la desviación del factor de respuesta para el cambio de concentración (Vea tabla 2 y 3). 6.1.6 Debe ser notado que el nitrógeno, metano y etano exhiben una compresibilidad menor del 1% a presión atmosférica. Otros componentes del gas natural exhiben una compresibilidad significativa a presiones menores que la atmosférica. 6.1.7 La mayoría de los componentes que tienen presiones de vapor menores que 100kPa (15psi) no pueden ser usados como gases puros para estudios de linealidad debido a que no presentarían suficiente presión de vapor para una lectura del manómetro hasta 100kPa (760 mm Hg.). Para estos componentes, una mezcla con nitrógeno o metano puede ser usada para establecer una presión parcial que puede extender la presión total hasta 100kPa (760mm GW). Usando la tabla 4 para presiones de vapor a 38 ºC (100 ºF), calcule la máxima presión a la cual un componente dado puede ser mezclado con nitrógeno, como sigue: B = (100 x V)/ i P = (i x M)/ 100 Donde: B V i P M

= presión de la mezcla, max, kPa (mm Hg) = presión de vapor, kPa (mm Hg), = mol % = presión parcial, kPa (mm Hg), y = presión manométrica, kPa (mm Hg

6.2 Procedimiento para chequear la linealidad: 6.2.1 Conecte la fuente del componente puro al sistema de entrada de la muestra. Evacue el sistema de entrada de la muestra y observe el manómetro para detectar fugas . (Ver la Figura 1

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para la sugerencia de arreglo múltiple) El sistema de entrada de muestra debe estar cerrado al vacío.

Exclusive 30 6.2.2 Cuidadosamente abra la válvula de aguja para permitir componente puro suba a 13 kPa (100 mm Hg). Trial Day

que la presión parcial del

D 1945 Español 6.2.3 Registre la presión parcial exactaASTM y actúe la en válvula de la muestra para introducir la muestra en la columna. Registre el área del pico del componente puro.

Now 6.2.4 Repita el 6.2.3 para 26, 39, 52, 65, 78,Access y 91 kPa (200, 300, 400, 500, 600 y 700 mm de Hg en el manómetro, registrando el área del pico obtenida para el análisis de la muestra a cada una de estas presiones. No thanks, I don't want my exclusive trial

6.2.5 Plotee los datos de área (eje x) contra las presiones parciales (eje y) en un gráfico lineal como se muestra en la Figura 9. 6.2.6 Un método alternativo es obtener una mezcla de todos los componentes y cargar el lazo a presión parcial en el rango de interés. Si es asequible un mezclador de gases, la mezcla puede ser diluida con metano obteniéndose curvas de respuesta para todos los componentes. ( Ad ver tenci a: - Si no es posible obtener información de la linealidad del detector del cromatógrafo disponible para todos los componentes gaseosos de ensayo, entonces como requerimiento mínimo deben obtenerse los datos de linealidad de cualquier componente gaseoso que exceda la concentración de 5% mol. La linealidad debe ser establecida para el rango de interés, ya que los cromatógrafos no son ciertamente lineales para amplios rangos de concentración.)

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Exclusive 30 Day Trial g H e d m m , a t u l o s b A n ó i s e r P



Cantidad de área Figura 9_ Linealidad de la respuesta del detector

Tabla 2_ Evaluación de la Lin ealidad d el Metano Ár ea (B) 223119392 242610272 261785320 280494912 299145504 317987328 336489056 351120721

S/B dif. = (bajo %mol - elevado %mol)/ bajo %mol x 100 mo le % (S) mo le % / area (S/B) % en bajo val or (S/B d if) -07 51 2,2858 e 56 2,3082 e-07 -0,98 -07 61 2,3302 e -0,95 -07 66 2,3530 e -0,98 -07 71 2,3734 e -0,87 -07 76 2,3900 e -0,70 -07 81 2,4072 e -0,72 -07 85 2,4208 e -0,57

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Exclusive 30 S/B dif. = (bajo %mol - elevado %mol)/ bajo %mol x 100 Day Trial Ar ea (B) mo le % (S) mo le % / area (S/B) % en bajo valor (S/B d if) Tabla 3_ Evaluación de la Li nealidad para el Nitrógeno

5879836 29137066 57452364 84953192 111491232 137268784 162852288 187232496

ASTM D 1945 1,7007 e-07 en Español 1,7160 e-07 1,7046 e-07 Access 1,7657 e-07 Now 1,7939 e-07 1,8212 e-07 No thanks, I don't want my exclusive trial 1,8422 e-07 1,8693 e-07

1 5 10 15 20 25 30 35

-0,89 -1,43 -1,44 -1,60 -1,53 -1,15 -1,48

7 Patrones de Referencia 7.1 Mezclas gaseosas libres de humedad de composición conocida, se requieren para comparar con la muestra a analizar. Deben contener % conocidos de los componentes, excepto el oxígeno (nota 5), que deben analizarse en la muestra desconocida. Todos los componentes en el patrón de referencia deben ser homogéneos en estado de vapor en el momento de ser usados. La concentración de un componente en el gas de referencia patrón no debe ser menor de la mitad y no más del doble de la concentración del correspondiente componente en el gas de ensayo. NOTA 5 –. A menos que el patrón de referencia se almacene en contenedor que haya sido probado su inercia al oxigeno, es preferible calibrar para oxigeno mediante un método alternativo.

7.2 Preparación – Un patrón de referencia puede ser preparado mezclando componentes puros. Aire seco diluido es un patrón adecuado para oxígeno y nitrógeno (ver 8.5.1). Tabla 4_ Presiones de Vapor a 38 C (100 F) Componentes Nitrógeno Metano Dióxido de Carbono Etano Sulfuro de Hidrógeno Propano Isobutano n-Butano Isopentano n-pentano n-hexano n-heptano

kPa( valor absoluto) >34 500 > 34 500 > 5 520 > 5 520 2 720 1 300 501 356 141 108 34,2 11,2

psia > 5 000 > 5 000 > 800 > 800 395 189 72,6 51,7 20,5 15,6 4,96 1,62

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ASTM D 1945: 2008 8 Procedimi ento

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8.1 Preparación del instrumento- Coloque la columna(s) apropiada en operación según sea necesario para la corrida deseada (como se describe en 8.4, 8.5 u 8.6). Ajuste las condiciones de operación y permita que se estabilice el cromatógrafo. D 1945 en Español 8.1.1 Para hexanos y mayores, calienteASTM el lazo dosificador de la muestra.

NOTA 6 – La mayoría de los cromatógrafos modernos tienen hornos de válvulas que pueden controlar la temperatura. Es fuertemente recomendado en ausencia de hornosAccess de válvulas Nowmontar las válvulas de muestreo del gas en el horno del cromatógrafo y operar a la temperatura de la columna. want my exclusive trial 8.1.2 Después que el instrumentoNosethanks, hayaI don't estabilizado, haga corridas de chequeo en el patrón de referencia para establecer la repetibilidad del instrumento. Dos chequeos consecutivos deben concordar con los límites de repetibilidad para la cantidad presente de cada material en % mol Tanto el promedio de dos chequeos consecutivos, o el último chequeo que concuerde con los limites del repetibilidad del chequeo anterior en cada componente, puede ser usado como patrón de referencia para las corridas siguientes hasta que haya un cambio en las condiciones de operación del instrumento. Se recomienda calibraciones diarias.

8.2 Preparación de la muestra- Si lo desea, el sulfuro de hidrógeno puede ser eliminado según al menos por dos métodos, (ver anexo A2.3). 8.2.1 Preparación e introducción de la muestra- las muestras deben ser equilibradas en el laboratorio a 20 o F - 50 o F por encima de la temperatura de la muestra de campo. Mientras mayor la temperatura, más corto el tiempo de equilibrado, (aproximadamente 2 horas para contenedores muestras pequeños de 300 mL o menores). Este método de análisis asume que los métodos de muestreo de campo han eliminado líquidos que puedan entrar con la muestra. Si se conoce que el punto de rocío de los hidrocarburos de la muestra es más bajo que la menor temperatura a que ha sido expuesta la muestra, no es necesario calentar la muestra. 8.2.2 Las conexiones del contenedor de la muestra al sistema de introducción de la misma en el equipo deben ser hechas con acero inoxidable o con piezas cortas de TFE- fluorocarbono (teflón). Conexiones de cobre, vinil o goma no son aceptadas. Las líneas que puedan ser calentadas pueden ser necesarias para muestras con alto contenido de hidrocarburos. 8.3 Introducción de la muestra – La cantidad de muestra introducida a las columnas cromatográficas no debe exceder 0,5 mL (Esta pequeña cantidad de muestra es necesaria para obtener una respuesta lineal del detector para el metano). Suficiente exactitud puede ser obtenida con este tamaño de muestra, para la determinación de todos los constituyentes con excepción de los minoritarios. Cuando se requiere un aumento de la respuesta para la determinación de compuestos presentes en concentraciones que no excedan 5% mol, es permisible usar volúmenes de muestra y de patrón de referencia que no excedan de 5 mL. (Evite la introducción de líquidos en el sistema de la muestra). 8.3.1 Método de purgado- Abra la válvula de salida del cilindro de la muestra y purgue la muestra a través del sistema de introducción y el tubo o lazo de introducción de la muestra. La cantidad requerida de purgado debe ser establecida y verificada para cada equipo. La presión en el lazo dosificador debe ser cercana a la presión atmosférica. Cierre la válvula del cilindro y permita que la presión de la muestra en el lazo dosificador o tubo se estabilice. Entonces inmediatamente inyecte

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el contenido del lazo dosificador o tubo en la columna cromatográfica para evitar infiltración de contaminantes.

Exclusive 30 8.3.2 Desplazamiento de agua- Si la muestra fue obtenida por desplazamiento de agua, puede usarse este método para la purga yDay llenado Trial del lazo dosificador o tubo con la muestra. ( Ad ver ten cia - Precaución- Algunos componentes, tales como el dióxido de carbono, sulfuro de ASTM D 1945 en pueden Español ser parcialmente o completamente hidrógeno, y hexanos e hidrocarburos mayores, eliminados por el agua.

8.3.3 Método de Evacuación- Evacue el Access sistemaNow de carga, incluyendo el lazo dosificador de muestra, y la parte posterior de la línea de muestra de la válvula en cilindro en el cilindro de muestra a menos de 0,1 kPa (1mm Hg) de presión absoluta. Cierre la válvula de la fuente de No thanks, I don't want my exclusive trial vacío y cuidadosamente mida la muestra de gas combustible del cilindro de muestra hasta que el lazo se llene a la presión deseada, como indica el manómetro (vea Figura 1). Inyecte la muestra en el cromatógrafo. 8.4 Corrida de columna de partición para etano e hidrocarburos más pesados y dióxido de carbono.- Esta corrida se realiza usando helio o hidrógeno como gas portador; si se usa otro detector que sea de conductividad térmica, seleccione un gas portador adecuado para ese detector. Seleccione un tamaño de muestra en concordancia con 8.1. Introduzca la muestra y haga flujo reverso a los componentes pesados cuando sea apropiado. Obtenga una respuesta correspondiente en el patrón de referencia. 8.4.1 El metano puede ser también determinado en esta columna si la columna separa el metano del nitrógeno y el oxigeno (tal como se muestra en la Figura 5 con silicona 200/500), y el tamaño de la muestra no exceda 0,5 mL. 8.5 Corrida para oxígeno, nitrógeno y metano en columna de adsorción- Haga esta corrida usando helio o hidrógeno como gas portador. El tamaño de la muestra no debe exceder 0,5 mL para la determinación de metano. Introduzca la muestra y obtenga una respuesta a través del metano (Nota 5). Igualmente obtenga una respuesta en el patrón de referencia para nitrógeno y metano. Obtenga una respuesta en aire seco para nitrógeno y oxígeno si lo desea. El aire debe ser introducido también a presión reducida exactamente medida, o de mezcla diluida con helio. 8.5.1 Una mezcla que contenga aproximadamente 1% de oxígeno puede ser preparada presurizando a 2 Mpa (20 atm) con helio puro, un contenedor de aire seco a presión atmosférica. Esta presión no necesita ser medida con precisión ya que la concentración de nitrógeno en la mezcla así preparada debe ser determinada por comparación con el nitrógeno en el patrón de referencia. El % de nitrógeno es multiplicado por 0,268 para obtener el % mol de oxígeno o por 0,280 para obtener el % mol total de oxígeno y argón. No confíe en patrones de oxígeno que hayan sido preparados por más de varios días. Es permisible el uso de un factor de respuesta para el oxígeno que sea relativo a un constituyente estable. 8.6 Corrida de columna de adsorción para helio e hidrógeno – Haga esta corrida usando nitrógeno o argón como gas portador. Introduzca de 1 a 5 mL de muestra y registre la respuesta para helio, seguido de hidrógeno, el cual estará justo delante del oxígeno (Nota 5). Obtenga una respuesta correspondiente en un patrón de referencia que contenga concentraciones adecuadas de helio e hidrógeno. (Vea Figura 8).




9 Cálculos


9.1 El número de dígitos significativos retenidos para el valor cuantitativo de cada componente debe ser tal que la exactitud no sea ni exagerada ni sacrificada. El valor numérico expresado de ningún componente en la muestra no debe presumir de ser más exacto que el correspondiente valor certificado de ese componente en el patrón de calibración. 9.2 Método del patrón externo:


Access Nowde cada pico componente para pentanos y 9.2.1 Pentanos y componentes ligeros- Mida la altura ligeros, convierta a la misma atenuación para componentes correspondientes en la muestra y el patrón de referencia y calcule la concentración de cada componente en la muestra como sigue: No thanks, I don't want my exclusive trial

Donde: C A B S

C= S x (A/B)

concentración del componente en la muestra, % mol, altura del pico del componente en la muestra, mm, altura del pico del componente en el patrón, mm y, concentración del componente en el patrón de referencia, % mol.

9.2.1.1 Si para la calibración del nitrógeno y/o del oxígeno, el aire ha sido corrido a presión reducida haga corrección en la ecuación, para la presión como sigue: C= S x (A/B9 x ( Pa/ Pb)

(5)

Donde: Pa presión de la corrida del aire, y Pb presión barométrica real durante la corrida, siendo expresadas las dos Presiones en las mismas unidades. 9.2.1.2 Valores de composición de 78,1 % de nitrógeno y 21, 9 % de oxígeno deben ser usados para aire seco, ya que el argón eluye con el oxígeno en columnas de tamiz molecular bajo las condiciones normales de este método de ensayo. 9.2.2 Hexanos y componentes mas pesados – Mida las áreas de la porción de hexanos y heptanos y de la porción de hidrocarburos más pesados del pico de flujo reverso (ver anexo A1, figura A1.1 y apéndice X3.6). Además, mida las áreas de ambos picos de pentanos en el cromatograma de la muestra y ajuste todas las áreas medidas a la misma atenuación base. 9.2.3 Calcule las áreas corregidas de los picos de flujo reverso como sigue: Área corregida C6 = 72/86 x área medida C 6 Área corregida C7 y área de pesados = 72 / A x Área medida de C7 y pesados Donde: A peso molecular promedio de C7 y fracción de pesados.

(6) (7)




Exclusive 30 Day Trial 9.2.4 Calcule la concentración de las dos fracciones en la muestra como sigue:

NOTA 7- El valor de 98 es normalmente suficientemente exacto para usar como peso molecular promedio de los C 7 y fracciones más pesadas; La pequeña cantidad de C 8 y más pesados presentes es normalmente compensada por los ligeros metilciclopentano y ciclohexano que existen en esta fracción. Un valor más exacto para el peso molecular del C 7 y los mas pesados puede ser obtenido como se describe en el Anexo A1.3. ASTM D 1945 en Español

% Mol C6 = (área C 6 corregida) x (% mol iC 5 + nC5) / (iC5 + nC5 área).

(8)

% Mol C7+= (área C7 corregida) x (mol % iC 5Access + nC5)Now / (iC5 + nC5 área).

(9)

sido determinado por unatrial corrida aparte con un tamaño de 9.2.4.1 Si el % de iC5 + nC5 ha No thanks, I don't want my exclusive muestra menor, este valor no necesita ser redeterminado. 9.2.5 El área completa obtenida con flujo reverso puede ser calculada de esta manera como C 6 y pesados o como C5 y pesados, debiendo hacerse el flujo reverso de gas portador después del nbutano. El área medida debe ser corregida usando pesos moleculares promedio del total de componentes con flujo reverso para el valor de A. El % mol y el área de los picos de iC 5 y nC5 con flujo reverso de una muestra de tamaño idéntico a un patrón de referencia (libre de C 6 y mayores) deben ser usados entonces para calcular el valor de % mol final. 9.2.6 Normalice los valores de % mol final multiplicando cada valor por 100 y dividiendo por la suma de los valores originales. La suma de los valores originales no debe diferir del 100 % por más de un 1,0 %. 9.2.7 Vea cálculos de muestras en Apéndice X2. 10 Precisión 10.1 Precisión- La precisión de este método de ensayo, determinada por examen estadístico de resultados de ensayos ínterlaboratorios, para muestras gaseosas con líneas de calidad de 38 MJ/m3 (1000 Btu/SCF) es como sigue: 10.1.1 Repetibilidad- La diferencia entre dos resultados sucesivos obtenidos por el mismo operador con el mismo equipo, bajo condiciones de operación constantes, en idénticos materiales de ensayo, deben ser considerados sospechosos si difieren por más de las cantidades siguientes:

Componente % mol 0 a 0,09 0,1 a 0,9 1 a 4,9 5 a 10 Sobre 10

Repetibilidad 0,01 0,04 0,07 0,08 0,10




10.1.2 Reproducibilidad- La diferencia entre dos resultados obtenidos por operadores diferentes en laboratorios diferentes en idénticos materiales de ensayo, deben ser considerados sospechosos si difieren por más de las cantidades siguientes:

Exclusive 30 Day Trial Componente Reproducibilidad % molASTM D 1945 en Español 0 a 0,09 0,02 0,1 a 0,9 0,07 1,0 a 4,9 Access Now 0,10 5,0 a 10 0,12 Sobre 10 0,15 No thanks, I don't want my exclusive trial

11 Palabras Clave 11.1 análisis de gas; cromatografía de gases; composición del gas natural.

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An exo A1 (normativo)

Exclusive 30 Procedimiento adicional Day Trial A1.1 Anál isis so lo par a Pro pan o y Compo nen tes más Pesad os ASTM D 1945 en Español

A1.1.1 Esta determinación puede ser realizada en 10 a 15 min de tiempo de corrida usando condiciones de columna que separen propano, isobutano, n butano, isopentano, n- pentano, Access Nowla separación en etano y más ligeros. hexanos y heptanos y más pesados, pero descartando A1.1.2 Use una columna de BMEE (bis-(2(2- methoxy- ethoxy) ethyl) ether) de 5m a alrededor de No thanks, I don't want my exclusive trial 0 30 C, o un largo adecuado de otra columna de partición que separe del propano al n- pentano en alrededor de 5 min. Introduzca una muestra de 1 a 5 mL en la columna e invierta el flujo de gas portador después de separado el n- pentano. Obtenga el correspondiente cromatograma en el patrón de referencia, que pudiera realizarse en 5 min de tiempo de corrida, ya que no es necesario invertir el flujo para el patrón de referencia. Haga cálculos de la misma manera que para el análisis completo del método. A1.1.3 Una determinación de propano, isobutano, n- butano y pentanos y mayores puede hacerse en alrededor de 5 min de tiempo de corrida, haciendo flujo reverso de gas portador después del n- butano. No obstante es necesario saber el peso molecular promedio de los pentanos y componentes más pesados. A1.2 Anál isis de co rr id a senci ll a par a etano y co mpon entes más p esados . A1.2.1 En muchos casos, una corrida sencilla de partición usando un tamaño de muestra del orden de 1 a 5 mL será adecuado para determinar todos los componentes con excepción del metano, el cual no puede ser determinado con exactitud usando este tamaño de muestra con mediciones de altura de picos, debido a su alta concentración. A.2.2 Introduzca de 1 a 5 mL de muestra en una columna de partición e invierta el flujo del gas portador después que se separe el n- pentano. Obtenga el correspondiente cromatograma del patrón de referencia. Mida las alturas de pico del etano hasta n- pentano y las áreas de los picos de pentanos del patrón. Haga cálculos en el etano y componentes más pesados de la misma manera que para el método de análisis completo. El metano y los más ligeros pueden ser expresados como la diferencia entre 100 y la suma de los componentes determinados. A1.3 Anál is is Especi al p ara deter minar hex ano s y comp on entes más pesad os . A1.3.1 Una columna corta de partición puede ser usada ventajosamente para separar los componentes del final- pesado y obtener mayor detalle en la composición de las fracciones con flujo reverso. Esta información provee datos de calidad y una base para calcular propiedades físicas tales como el peso molecular en esas fracciones. A1.3.2 La figura A1.1 es un cromatograma que muestra componentes que son separados por una columna de 2m de BMEE en 20 min. Para realizar esta determinación introduzca una muestra de 5 mL en una columna corta e invierta el flujo del gas portador después de la separación del n – heptano. Mida las áreas de todos los picos que eluyen después del n- pentano. Corrija el área




de cada pico a base mol, dividiendo el área de cada pico por el peso molecular del componente. Un valor de 120 puede ser usado para el peso molecular del pico de flujo reverso de los octanos y más pesados. Calcule el % mol de los hexanos y componentes más pesados por adición de las áreas corregidas y dividiendo para hacer el total de 100%.


Access Now

+ s o n a t c O

s o n a t n e p n

No thanks, I don't want my exclusive trial o n a x e h l i t e o m n a 3 t n + e o o p n n o a a l c x x i e e c l h h i t o l l i t e c i e m C m 2

Figura A1.1_Compos ició n de hexanos y fr acción pesada




An exo A2 (normativo)

Exclusive 30 Preparación d e las columnas y el d esecante Day Trial A2.1 Preparación de las columnas – Vea Práctica E 260. ASTM D 1945 en Español

A2.2 Preparación del desecante- Llene un tubo de vidrio de 10mm de diámetro x 100 mm de longitud con pentóxido de fósforo granular o perclorato de magnesio, observando las precauciones Access Now de seguridad apropiadas. Monte como se requiera para secar la muestra. Reemplace el agente desecante después que la mitad del material se haya consumido. No thanks, I don't want my exclusive trial

A2.3 Eliminación del sulfuro de hidrógeno:

A2.3.1 Para muestras que contengan más de alrededor de 300 ppm en masa de sulfuro de hidrógeno, elimínelo conectando un tubo de absorbente de hidrato de sodio (Ascarita), antes del contenedor de la muestra durante el muestreo o antes del tubo desecante cuando introduzca la muestra al cromatógrafo. Este procedimiento elimina también el dióxido de carbono, y los resultados obtenidos serán en base al gas libre de ácido. A2.3.2 El sulfuro de hidrógeno puede ser eliminado conectando un tubo de piedra pómez que haya sido impregnado con sulfato cúprico, en la línea que va al tubo desecante y cromatógrafo. Este procedimiento eliminará pequeñas cantidades de sulfuro de hidrógeno, teniendo un efecto mínimo en el dióxido de carbono de la muestra. A2.4 Configuración de las columnas – Para el análisis en el cual los hexanos y componentes más pesados deban ser determinados, la Figura A2.1, muestra una configuración mediante el cual las columnas pueden ser fácil y rápidamente cambiadas accionando el selector de la válvula. Dos columnas son necesarias para determinar todos los componentes que cubre este método. Sin embargo, las columnas corta y larga de partición provee la flexibilidad de largo de tres columnas de partición, usándolas tanto solas como en serie, la conexión entre V 1 y V2 en la Figura A2.1 debe ser tan corta como sea posible (20 mm es una medida práctica), para minimizar el espacio muerto entre las columnas cuando se usan en serie. Si todas las columnas han sido seleccionadas para operar a la misma temperatura, entonces el tiempo de estabilización entre el cambio de columnas será minimizado.






Figura A2.1_ Configu ración de las columnas

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An exo B1 (informativo)

Exclusive 30 Mezcla Patrón de Referencia Day Trial B1.1 preparación


B1.1 Mezclas de gases de las siguientes composiciones típicas pueden ser usadas como patrones Access Now de referencia para la mayoría de los requerimientos analíticos (Nota B1.1): No thanks, I don't want my exclusive trial

Componentes Helio Hidrógeno Nitrógeno Metano Etano Dióxido de Carbono Propano Isobutano n-Butano neopentano isopentano n-pentano Mayores de C6

Mezcla empobrecida mol % 1,0 3,0 4,0 85 6,0 1,0 4,0 2,0 2,0 0,5 0,5 0,5 0,1

Mezcla enriquecid a mol % 0,5 0,5 0,5 74 10 1,0 7,0 3,0 3,0 1,0 1,0 1,0 0,2

Nota B 1.1 Si la mezcla es almacenada bajo presión, tenga cuidado de asegurarse que la presión parcial de alguno de los componentes no exceda su presión parcial a la temperatura y presión a la cual la muestra es almacenada y usada. La mezcla empobrecida tiene críocondensación a 60 oF y la mezcla enriquecida tiene críocondensación a 100 oF.

B1 .1.2 Un método útil para la preparación del patrón de referencia por peso es el siguiente: B1.1.2.1 Obtenga el equipamiento y material siguiente: Cilindro, 20L. Cilindros de presión, dos de 100mL (A y B). Balanza, 2000g de capacidad, sensibilidad de 10mg. Componentes puros, metano hasta pentano y dióxido de carbono. Los componentes puros deben ser 99+% de pureza. El metano debe estar en cilindro de 1L a 10 Mpa (100 atm) de presión. Corra un cromatograma de cada componente para chequear su composición dada. B1.1.2.2 Evacue el cilindro de 20L por varias horas, evacue el cilindro A de 100mL y obtenga su peso verdadero. Conecte el cilindro A al cilindro del n- pentano puro con conexión metálica de dimensiones calculadas para contener aproximadamente la cantidad de n- pentano a ser adicionada. Quite la conexión de ajuste en la válvula del cilindro A y limpie la conexión con n- pentano. Ajuste nuevamente la conexión. Cierre la válvula del cilindro de n- pentano y abra la válvula del cilindro A y permita la entrada del n- pentano de la conexión y luego cierre la válvula en el cilindro A. Desconecte y pese el cilindro A para obtener el peso añadido de n- pentano.





B1.1.2.3 Similarmente, añada isopentano, n-butano, isobutano, propano, etano, y dióxido de carbono en ese orden, como desee, en el patrón de referencia. Pese el cilindro A después de cada adición para obtener el peso del componente añadido. Conecte el cilindro A al cilindro evacuado de 20L, con un conector limpio lo más corto posible. Abra la válvula en el cilindro de 20L y luego abra la válvula en el cilindro A. Esto da por resultado la transferencia de casi todos los ASTM D 1945 en Español componentes del cilindro a al cilindro de 20L. Cierre las válvulas de los cilindros, desconecte y pese el cilindro A para determinar el peso de la mezcla que no fue transferida al cilindro de 20L. Access Now llene el cilindro B con helio e hidrógeno mL. Luego B1.1.2.4 Evacue y pese el cilindro B de 100 respectivamente a las presiones requeridas para proveer las concentraciones deseadas de esos componentes en la mezcla final. (El helio y el hidrógeno son preparados y medidos separadamente No thanks, I don't want my exclusive trial de los otros componentes e el cilindro de 100 mL, para prevenir que sus presiones causen condensación de los hidrocarburos mayores.) Pese el cilindro B después de cada adición para obtener el peso del componente añadido. Conecte el cilindro B al cilindro de 20L con un conector limpio de diámetro más pequeño posible. Abra la válvula en el cilindro de 20L y después abra la válvula en el cilindro B lo que dará por resultado la transferencia de casi todo el contenido del cilindro B en el cilindro de 20L. Cierre las válvulas del cilindro, desconecte, y pese el cilindro B, para obtener el peso de la mezcla que no fue transferida al cilindro de 20L.

B1.1.2.5 Pese un cilindro de 1L que contenga metano puro alrededor 10 Mpa (100 atm) de presión. Transfiera el metano al cilindro de 20L hasta que iguale la presión. Pese el cilindro de 1L para determinar el peso del metano transferido. B1.1.2.6 Mezcle bien el contenido del cilindro de 20L calentando el fondo por medios convenientes tales como agua caliente o una lámpara caliente, y mantenga el cilindro en posición vertical por lo menos 6h. B1.1.2.7 Use los pesos y purezas de todos los componentes añadidos para calcular la composición en peso de la mezcla. Convierta el % peso a % mol. B1.2 Calibración co n co mponentes pu ros B1.2.2.1 Use gas portador helio para introducir un volumen de muestra de 0,25 a 0,5 mL en la columna de adsorción que provea metano a 50 kPa (375 mm Hg) y nitrógeno a 10 kPa (75mm Hg) de presión absoluta. Corra una muestra del patrón de referencia a 70kPa (525 mm Hg) de presión, y obtenga picos para el metano y el nitrógeno. Nota B1.2. 2 Cada corrida realizada a través de este procedimiento debe ser repetido para asegurar que las alturas de picos son reproducibles después de la corrección para diferencias de presión alrededor de 1mm o de 1% del valor principal. Todos los picos deben ser registrados a una atenuación del equipo que de la máxima altura de pico que pueda medirse.

B1.2.2.2 Cambie el gas portador para argón o nitrógeno y, después de haber estabilizado la línea base, introduzca una muestra de helio puro a 7 kPa (50mm de Hg) de presión absoluta, registre el pico a una atenuación que permita altura máxima de pico. Corra una muestra de la mezcla a 70 kPa (525 mm Hg) de presión absoluta y obtenga el pico del helio. B1.2.2.3 Cambie a la columna de partición con gas portador helio y corra la mezcla gaseosa a 70 kPa (525 mm Hg) de presión absoluta. Entonces deje entrar muestras de etano y propano

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puros a 10 kPa (75 mm Hg) de presión absoluta, y butanos, pentanos y dióxido de carbono a 5 kPa (38 mm Hg) de presión absoluta.

Exclusive 30 B1.2.2.4 Corra la mezcla de gas a 70 kPa (525 mm Hg) de presión absoluta. Day Trial B1.2.2.5 Calcule la composición de la mezcla de gas preparada como sigue: ASTM D 1945 en Español

B1.2.2.5.1 Corrija las alturas de pico para todos los componentes puros y los respectivos componentes en la mezcla a la misma atenuación (Nota X1.2). Access Now

B1.2.2.5.2 Calcule la concentración de cada componente como sigue: No thanks, I don't want my exclusive trial

C = (100 Vf ) (A/B) (P b/Pa) Donde: C A B Pa Pb Vf

concentración del componente, % mol, altura del pico del componente en la mezcla, altura del pico del componente puro, presión a la cual se corre la mezcla, kPa (mm Hg), Presión a la cual se corre el componente, kPa (mm Hg), fracción de volumen del componente puro

Nota B1.3- Vf = 1,000 si el componente calibrado está libre de impurezas.

B1.2.2.5.3 Normalice los valores a 100.0%. B1.3 Calib ración u sando valor es de Respuesta Molar Relativa B1.3.1 Relaciones de respuesta relativa pueden ser derivadas de los datos de linealidad y usados para calcular factores de respuesta. Esto elimina la necesidad de patrones multi- componentes para la calibración diaria. El método de ensayo puede ser usado en cualquier cromatógrafo que tenga un detector de conductividad térmica. B1.3.2 Obtenga una mezcla que abarque el rango de concentraciones esperadas que el equipo va a analizar. El componente mayoritario (metano) es usado como gas de balance y puede caer por debajo de la concentración esperada. Este componente esta presente en el patrón de calibración diaria y la linealidad se asegura mediante pruebas previas. B1.3.3 Inyecte la muestra a presión reducida usando el aparato en la Fig. 1 o usando un mezclador mecánico de gases. Obtenga áreas o alturas de pico repetibles a 90%, 75%, 60% 45% 30%, y 15% a presión absoluta. Para 100 kPa (760 mm Hg), las presiones usadas son de 90 kPa (684 mm Hg), 75 kPa (570 mm Hg), 60 kPa (456 mm Hg), 45 kPa (342 mm Hg), 30 kPa (228 mm Hg), 15 kPa (114 mm Hg). B1.3.4 Plotee el área o altura (atenuada a la misma altura que el componente de referencia) contra la concentración y calcula la pendiente de la recta por el método de los mínimos cuadrados. Dada la ecuación de la recta como Y = a 0 + a 1X donde Y representa los puntos de área o de la altura y X los puntos de concentración. La recta se asume pasa por el origen y a 0 = 0. La pendiente a 1 puede ser calculada por:

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∑ Exclusive 30 (∑ ) Day Trial

a1

=

XY Y

(X1.1)

2

ASTMde D 1945 en Español B1.3.5 Obtenga la relación de pendientes los componentes referenciados (i) a las pendientes de los componentes de referencia (r) presentes en el patrón de calibración diario. Esto brinda el factor de respuesta relativo molar (RMR i) para el componente (i). El componente de referencia Access Now debe estar presente en la misma secuencia instrumental (excepto C6+) como componentes referenciados. Por ejemplo, el propano puede ser el componente referencia para los butanos y pentanos si el propano es separado en la Imisma columna en la misma secuencia que los butanos No thanks, don't want my exclusive trial y pentanos. El etano puede ser el componente de referencia para el dióxido de carbono si eluye en la misma secuencia que el dióxido de carbono. El pico de los hexanos+ puede ser referenciado al propano o cálculo como se menciona en el cuerpo de la norma.

B1.3 .6 Para la calibración diaria se usa un patrón de cuatro componentes que contenga nitrógeno, metano, etano y propano. Mientras menos componentes estén presentes se eliminan problemas de punto de rocío, de reactividad, es más exacto y puede mezclarse a presiones mayores. Los factores de respuesta de los componentes referenciados se calculan del factor de referencia actualizado y el factor de Respuesta Relativo Molar (RMR). A continuación una descripción de los cálculos básicos, un ejemplo de cómo derivar a RMR (Fig. X1.1) y una tabla mostrando cómo se calculan los factores de respuesta (Tabla X1.2). B1.3 .7 Chequeos periódicos de la relación RMR es recomendado. La relación es independiente de la temperatura, tamaño de muestra y flujo de gas portador. Si ocurren cambios en las condiciones de operación, todos los componentes serán afectados de igual manera y los factores de respuesta sufrirán variación en concordancia. Vea Tabla X1.1 y Figuras. B1.1 y B1.2. Factor de Respuesta (R) = %Mol / Área, % Mol (i) / Área (i) Respuesta Molar Relativa (RMRi ) = -----------------------------% Mol (r) / Área (r) R iC4 = RMRic4 x RC3

(B1.2) (B1.3) (B1.4)

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Figura B1 .2_ Ejemplo de obtener factor de respuesta relativa molar Tabla B1.1_ Cálculo d e mínimo s cuadrados p ara la pendiente del isobu tano.

sum =

área Y 984515 900410 758917 611488 466037 314649 159303 4195319 pendiente =

mole % X 1 0,9 0,75 0,6 0,45 0,3 0,15 4,15 2 ∑XY/∑Y

XY 984515 810369 569187,75 366892,8 209716,65 94394,7 23895,45 3058971,35 9,9594e-07

Y2 9,693e+11 8,107e+11 5,670e+11 3,739e +11 2,172e +11 9,900e +10 2,538e+10 3,071452e +12




Tabla B1.2_Cálculo d e factores de respuesta usando valor es de respuesta relativa molar Componentes

% mol en Patrón de Referencia S

Exclusive Respuesta Factor30 de del Patrón de respuesta Referencia del Patrón Day Trial B de ASTM D 1945 en Español referencia

Nitrógeno Metano Etano Propano Dióxido de Carbono Isobutano n-Butano neopentano isopentano n-pentano Hexanos +

5,08 82,15 8,75 4,02

Respuesta A Molar relativa de pendiente1/K1 RMR1

Factor de respuesta de Componente de referencia

S/B1K 2685885 1,8914E -6 Access2,2419E Now -6 36642384 6328524 1,3826E-6 -6 1,1315E No3552767 thanks, I don't want my exclusive trial 1,11607

(RMR1)x(K1)

1,5429E-6

0,72958 0,69310 0,68271 0,63874 0,60041 0,54762

9,9594E -6 9,1142E -6 8,9776E-6 8,3994E-6 7,8953E -6 7,2012E-6

A La Respuesta Molar Relativa es una constante que se calcula dividiendo la constante del componente de referencia por el componente que está presente en el patrón de referencia. Por ejemplo: RMR = (pendiente/c4/ (Kc3)=9,9594E-71,1315E-6=0,72958




An exo B2 (informativo)

Exclusive 30 Cálculos de muestra Day Trial B2.1 Cálculos de muestra (ver sección 9) ASTM D 1945 en Español

Tabla B2.1_ Cálculos de muestra Componentes

Helio Hidrógeno Oxigeno Nitrógeno Metano Etano Dióxido de Carbono Propano Isobutano n-Butano neoPentano isopentano n-pentano hexanos +D A

%mol en Respuesta Access FactorNow de Respuesta Patrón de del Patrón respuesta, para la A Referencia, S/Bmy exclusive muestra, Node thanks, I don't want trial S Referencia, A B 0,50 41,1 0,0122 12,6 0,74 90,2 0,0082 1,5 0,27 35,5 0,0076 2,1 4,89 77,8 0,0629 75,6 70,27 76,4 0,9198 90,4 9,07 96,5 0,0940 79,0 0,98 57,5 0,0170 21,2 6,65 2,88 2,87 0,59 0,87 0,86

55,2 73,2 60,3 10,4 96,0 86,8

0,1205 0,0393 0,0476 0,0567 0,0091 0,0099

20,6 11,0 15,0 0,1 24,0 20,5 72,1B

% % C=(SxA)/B Normalizado

0,154 0,012 0,016 4,755 83,150 7,426 0,360

0,15 0,01 0,02 4,75 83,07 7,42 0,36

2,482 0,432 0,714 0,006 0,218 0,203 0,166C 100,094%

2,48 0,43 0,71 0,01 0,22 0,20 0,17 100,00%

La respuesta para un constituyente en la muestra ha sido corregida a la misma atenuación que para ese constituyente en el patrón de referencia B respuesta corregida C6 = (respuesta original de 92.1) x (72/92) = 72.1 C % Mol C6 + = (%iC5 0.218 + % nC 5 0.203) x (72.1) / (Areas iC 96.0 + nC 5 86.8) = 0.166 D Peso Molecular Promedio del C6 + = 92

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An exo B3 Exclusive (informativo) 30 Precaucio nes para evitar causas com unes de errores Day Trial ASTM D 1945 en Español

B3.1 Cambio del conteni do de hexano y pesados.

Access pesados Now en el gas natural pueden variar con B3.1.1 Las cantidades de componentes finales facilidad durante la manipulación e introducción de las muestras para dar serios errores de valores altos o bajos. Se ha observado enNonumerosos casos que se colectan en el lazo durante el sistema thanks, I don't want my exclusive trial de purga y se observan concentraciones de estos componentes. El efecto superficial de tubos de pequeño diámetro actúa como columna de separación y no debe usarse en los sistemas de muestreo e introducción de muestra cuando componentes más pesados que los pentanos van a ser determinados. Una acumulación de película oleosa en el sistema de muestreo agrava grandemente este problema. Periódicamente chequee la repetibilidad de los C 6 y mas pesados de su equipo, realizando varias corridas de chequeo en la misma muestra. Resulta de ayuda guardar una muestra que contenga algunos hexanos y pesados para chequeo periódico. Cuando se observe aumento del pico de los finales pesados, limpie exhaustivamente la válvula de muestreo y el lazo con acetona. Este problema se ha observado con algunos sistemas de introducción de muestra incluso estando limpios y con el tamaño de lazo especificado. Esta contaminación se puede minimizar con técnicas tal como purgado con gas inerte, calentando el lazo de muestra, usando sistemas de vacío u otras formas efectivas.

B3.2 Cambio del contenid o de Gas Ácido. B2.2.1 El contenido de dióxido de carbono y de sulfuro de hidrógeno del gas puede alterarse fácilmente durante la manipulación y el muestreo. Si las muestras contienen dióxido de carbono o sulfuro de hidrógeno o ambos, van a ser tomadas, use cilindros, conexiones y líneas completamente secos, ya que la humedad absorberá selectivamente cantidades apreciables de los gases ácidos. Si esta presente el hidrógeno use aluminio, acero inoxidable o materiales inertes para los cilindros, válvulas, líneas, y conexiones para el sulfuro de hidrógeno. B3.3 Punto de Rocío de la muestra. B3.3.1 Muestras no representativas ocurren frecuentemente debido a condensación del líquido. Mantenga todas las muestras por encima del punto de rocío de hidrocarburos. Si enfría por debajo de este, caliente 10 0C o más por encima del punto de rocío varias horas antes de usarlo. Si el punto de rocío no se conoce, caliente por encima de la temperatura de muestreo. B3.4 Sistema de introduc ción de muestra. B3.4.1 No use goma o plástico que pueda adsorber de modo preferente los componentes de la muestra. Mantenga el sistema corto y pequeño el desecante para minimizar el requerimiento de purgado.

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Exclusive 30 B3.5.1 Variaciones de la presión de fondo en el lazo de la muestra puede alterar la repetibilidad del tamaño de la muestra. Day Trial B3.5 Repetibilidad del tamaño de muestra.

ASTMcon D 1945 Español en la misma dirección de flujo de gas B3.5.2 Haga siempre las determinaciones flujoenreverso portador. Todas las determinaciones de picos aislados y corridas de referencia correspondientes deben hacerse en la misma dirección de flujo de gas portador.

Access Now

B3.5.3 Asegúrese que la entrada al desecante esta en buenas condiciones. Humedad en la columna ocasiona agrandamientoNodel pico de flujo reverso. thanks, I don't want my exclusive trial B3.5.4 Asegúrese de que la columna esta limpia dándole ocasionalmente varias horas de barrido de gas portador en dirección reversa de flujo. Una línea de base nivelada debe ser rápidamente establecida en ambas direcciones de flujo si la columna está limpia. B3.5.5 Cuando la válvula de flujo reverso es accionada las condiciones de presión se invierten en los finales de la columna y trastornan el flujo de gas portador. Este flujo debe rápidamente retornar al mismo flujo y nivelarse la línea base. Si no sucede la causa puede ser una fuga en el sistema del gas portador, fallos en el regulador de flujo o una condición de desbalance de la columna o de la tubería. B3.6 Patrón de Referencia. B3.6.1 Mantenga el patrón de referencia a +15 0C o a temperatura que esté por encima del punto de rocío del hidrocarburo. Si el patrón de referencia debe exponerse a temperaturas menores, caliente por el fondo durante varias horas antes de eliminar una muestra. Si hay dudas de la composición, chequee los valores el n- pentano y el isopentano con componentes puros según el procedimiento prescrito en Anexo A2. B3.7 Mediciones. B3.7.1 La línea base y los topes de los picos deben ser claramente visibles para hacer mediciones de altura. No use líneas de ajuste de cero como línea base, sino la línea base observada en el momento. En alta sensibilidad, esta línea base puede desviarse ligeramente sin daño y no necesita moverse atrás al cero. Un registro de carta con ajuste de cero es deseable. El área del pico de flujo reverso puede ser medida con planímetro o construcción geométrica. El área de flujo reverso y los picos de pentanos usados para comparar deben ser medidos por el mismo método. Esto es, use planímetro o construcción geométrica, pero no mezcle. Cuando use planímetro haga varios trazados y calcule promedio. Chequee este promedio con un segundo grupo de trazados. B3.8 Misceláneas. B3.8.1 Humedad en el gas portador que pueda causar problemas en el flujo reverso puede ser evitado de modo seguro instalando cartucho de tamiz molecular antes del equipo. Generalmente un tubo de 1m x 6 mm empacado con 30 a 60 malla de tamiz molecular es adecuado, si se cambia con cada cilindro de gas portador.

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B3.8.2 Chequee el sistema de flujo de gas portador periódicamente para detectar fugas con solución jabonosa o solución detector de fugas.

Exclusive 30 B3.8.3 Use limpiadores eléctricos de contacto en el atenuador si se indican ruidos de contacto. Day Trial B3.8.4 Picos con topes cuadrados con omisión de pequeños picos pueden ser causados por un ASTM D 1945remediar en Españolcon ajuste de la ganancia, chequee los registrador lento. Si esta condición no se puede componentes electrónicos del registrador.


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