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Gaz naturel

Développement de mélanges gazeux de référence gravimétriques pour le gaz naturel

Présentation de l'étude

L'analyse des principaux constituants du gaz naturel est réalisée par chromatographie en phase gazeuse. Les principaux constituants du gaz naturel au nombre de 11 sont les suivants : azote (N2), dioxyde de carbone (CO2), méthane (CH4), éthane (C2H6), propane (C3H8), iso-butane (i.C4H10), n-butane (n.C4H10), néo-pentane (néo.C5H12), iso-pentane (i.C5H12), n-pentane (n.C5H12) et n-hexane (n.C6H14).

Le but de cette étude est de développer des étalons de référence pour le gaz naturel afin de pouvoir raccorder les mesures de concentrations effectuées sur site, pour les principaux constituants du gaz naturel à des étalons de référence.

Ces étalons de référence seront des mélanges gazeux à 11 constituants préparés par le LNE en mettant en œuvre la méthode gravimétrique : ces mélanges gazeux seront ensuite validés par chromatographie en phase gazeuse.
Puis, les procédures de préparation et de validation seront mises sous assurance qualité pour que ces mélanges gazeux puissent bénéficier à terme d'une accréditation COFRAC.

Une fois ces mélanges gazeux validés, ils pourront être :

  • Soit directement utilisés comme matériaux de référence pour étalonner les chromatographes en phase gazeuse sur site,
  • Soit utilisés au LNE afin de certifier des mélanges gazeux du commerce par chromatographie en phase gazeuse pour pouvoir ensuite être mis en œuvre sur site pour étalonner les chromatographes en phase gazeuse.

Les moyens

Le LNE dispose d'une rampe de fabrication pour les mélanges gazeux type "gaz naturel" qui se distingue d'une rampe classique par les éléments suivants :
- Tuyauterie électropolie,
- Joints en acier inoxydable,
- Soudures orbitales.

La validation des mélanges gazeux de référence gravimétriques préparés par le LNE est réalisée avec un chromatographe en phase gazeuse modèle CP 2003 QUAD de la société Varian comportant trois modules indépendants pour pouvoir analyser l'ensemble des constituants en même temps : chaque module est constitué d'une colonne de séparation spécifique et d'un détecteur de type catharomètre.

Développements en cours

En 2003, des mélanges gazeux à 7 constituants ont été préparés par la méthode gravimétrique (C3H8, CO2, C2H6, N2, n.C4H10 et i.C4H10 dans CH4) et des analyses chromatographiques ont été réalisées pour les valider.

En 2004, cette étude sera prolongée de la façon suivante :

  • Le LNE s'est engagé à participer à une comparaison internationale (CCQM-K23) qui consistera à titrer 3 mélanges gazeux préparés par le laboratoire national de métrologie en Hollande (NMi) et contenant N2, C2H6, C3H8, n.C4H10, i.C4H10 et CO2 dans CH4. Dans ce cadre, de nouveaux mélanges gazeux seront fabriqués au LNE par la méthode gravimétrique dans le but d'être ensuite utilisés pour titrer les 3 mélanges gazeux de la comparaison internationale.
  • Le LNE poursuivra la préparation des mélanges gazeux type "gaz naturel" en fabriquant des mélanges gazeux de référence à 11 constituants (N2, CO2, C2H6, C3H8, i.C4H10, n.C4H10, néo.C5H12, i.C5H12, n.C5H12 et n.C6H14 dans CH4) qui seront comparés d'une part entre eux et d'autre part, à un matériau de référence commandé au NMi.

Contact

Christophe Sutour

 

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