この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)
ISO は、この文書の実装に特許の使用が含まれる可能性があることに注意を促しています。 ISO は、請求された特許権に関する証拠、有効性、または適用可能性に関していかなる立場もとりません。この文書の発行日の時点で、ISO はこの文書の実装に必要となる可能性のある特許の通知を受け取っていません。ただし、実装者は、これが www.iso.org/patents で入手可能な特許データベースから取得できる最新の情報を表していない可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。
本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。
規格の自主的な性質、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易の技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html
この文書は、欧州標準化委員会 (CEN) 技術委員会 CEN/TC 408, 輸送用の天然ガスおよびバイオメタンと協力して、ISO/TC 193 技術委員会、天然ガス、小委員会 SC 1, 天然ガスの分析によって作成されました。 ISOとCENの間の技術協力に関する協定(ウィーン協定)に従って、天然ガスグリッドに注入するためのバイオメタン。
ISO 2613 シリーズのすべての部品のリストは、ISO の Web サイトでご覧いただけます。
導入
この文書では、実験室分析とオンライン分析の両方に適用できる、バイオメタンのシロキサン含有量を測定する方法について説明します。
シロキサンはバイオガス中の一般的な汚染物質であり、化粧品や洗剤などの一般的な家庭用品にシロキサンが広範に使用されていることが原因です。これらの生成物は最終的に、バイオガスの生成に使用される廃棄物の流れに混入します。さらに、生成効率を向上させるために、消泡剤としてシロキサンが蒸解釜に添加されることもあります。
シロキサンが効果的に除去されないと、高温でシリカ堆積物が形成され、ガス処理装置や車両噴射装置に損傷を与える可能性があります。多くのガス販売会社は、生成されるバイオメタンが要件を満たしていることを証明するための測定報告書を要求していますが、通常、これには損傷を引き起こす可能性があるためシロキサン含有量が含まれています。さらに、製造業者はプロセスの最適化を目的としてシロキサン含有量を監視したい場合があります。
この文書に記載されている技術は市販されており、低濃度のバイオメタン中のシロキサンの測定に特化して調整されています (たとえば、EN 16723-1 [ 10] および EN 16723-2 [ 11] に規定されているとおり)研究室と現場の両方での使用に適しています。
1 スコープ
この文書では、バイオメタン中のシロキサン濃度を測定するためのガスクロマトグラフィー - イオン移動度分光法 (GC-IMS) 方法について説明します。この方法は次のシロキサンに適用できます。
- ヘキサメチルジシロキサン (L2);
- オクタメチルトリシロキサン (L3);
- デカメチルテトラシロキサン (L4);
- ドデカメチルペンタシロキサン (L5);
- ヘキサメチルシクロトリシロキサン (D3);
- オクタメチルシクロテトラシロキサン (D4);
- デカメチルシクロペンタシロキサン (D5);
- ドデカメチルシクロヘキサシロキサン (D6)
この文書は、0.3 mg m -3 (14 μmol mol -1 ) レベル以上の (バイオ)メタン中のシロキサンを定量するための適切な校正および測定戦略について説明しており、1 bar ~ 2 bar 1の絶対圧力範囲内の分析に適用されます。 0 °C ~ 40 °C, 相対湿度 < 90%。
2 規範的参照
以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成する形で本文中で参照されています。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 6142-1, ガス分析 — 校正ガス混合物の調製 — Part 1: クラス I 混合物の重量分析法
- ISO 6143, ガス分析 — 校正ガス混合物の組成を決定および確認するための比較方法
- ISO 6144, ガス分析 — 校正ガス混合物の調製 — 静的容量法
- ISO 6145-1, ガス分析 — 動的手法を使用した校正ガス混合物の調製 — Part 1: 一般的な側面
- ISO 7504, ガス分析 — 語彙
- ISO 10715, 天然ガス - ガスサンプリング
- ISO 10723, 天然ガス — 分析システムの性能評価
- ISO 14532, 天然ガス — 語彙
- ISO 14912, ガス分析 - ガス混合物組成データの変換
- ISO/IEC Guide 98-3, 測定の不確かさ — Part 3: 測定における不確かさの表現に関するガイド (GUM:1995)
3 用語と定義
この文書の目的のために、ISO/IEC Guide 98-3, ISO 7504, ISO 14532 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。
ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。
3.1
イオン移動度分光分析
IMS
電場下のキャリアガス中での移動度に基づいて、気相中のイオン化分子を分離および識別するために使用される分析方法
参考文献
| 1 | ISO 6145-2:2014, ガス分析 — 動的手法を使用した校正ガス混合物の調製 — Part 2: ピストン ポンプ |
| 2 | ISO 6145-4:2004, ガス分析 — 動的容量法を使用した校正ガス混合物の調製 — Part 4: 連続シリンジ注入法 |
| 3 | ISO 6145-5:2009, ガス分析 — 動的容量法を使用した校正ガス混合物の調製 — Part 5: キャピラリー校正デバイス |
| 4 | ISO 6145-6:2017, ガス分析 — 動的手法を使用した校正ガス混合物の調製 — Part 6: 臨界流オリフィス |
| 5 | ISO 6145-7:2018, ガス分析 — 動的手法を使用した校正ガス混合物の調製 — Part 7: サーマルマスフローコントローラー |
| 6 | ISO 6145-10:2002, ガス分析 — 動的容量法を使用した校正ガス混合物の調製 — Part 10: 透過法 |
| 7 | ISO 6974-1, 天然ガス — ガスクロマトグラフィーによる組成および関連する不確実性の測定 — Part 1: 一般的なガイドラインと組成の計算 |
| 8 | ISO 6974-2, 天然ガス — ガスクロマトグラフィーによる組成および関連する不確かさの測定 — Part 2: 不確かさの計算 |
| 9 | ISO/IEC 17025:2017, 試験および校正機関の能力に関する一般要件 |
| 10 | EN 16723-1, 輸送に使用する天然ガスとバイオメタン、および天然ガスネットワークで注入するバイオメタンPart 1: 天然ガスネットワークで注入するバイオメタンの仕様 |
| 11 | EN 16723-2, 輸送に使用する天然ガスとバイオメタン、および天然ガスネットワークで注入するバイオメタンPart 2: 自動車燃料の仕様 |
| 12 | 微量不純物の測定のためのバイオガスおよびバイオメタンのサンプリングおよび保管のためのさまざまな容器の適合性 – レビュー、van der Veen, AMH, Brown, AS, および Arrhenius, K. DOI: 10.1016/j.aca.2015.1 039 |
| 13 | EMRP バイオガス計測、短縮名: Biogas, プロジェクト番号: ENG54 発行可能な最終 JRP レポート。 https://www.euramet.org/research-innovation/search-research-projects/details/project/metrology-for-biogas から入手可能 |
| 14 | バイオメタンの EMPIR 計測 短縮名: バイオメタン、プロジェクト番号: 16ENG05 発行可能な JRP の最終レポート。 https://www.euramet.org/research-innovation/search-research-projects/details/project/metrology-for-biomethane から入手可能 |
| 15 | EURACHEM/CITAC Guide CG 4 分析測定における不確実性の定量化 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at www.iso.org/patents . ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 193, Natural gas, Subcommittee SC 1, Analysis of natural gas, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 408, Natural gas and biomethane for use in transport and biomethane for injection in the natural gas grid, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
A list of all parts in the ISO 2613 series can be found on the ISO website.
Introduction
This document describes a method for the determination of the siloxane content of biomethane that is applicable to both laboratory and online analyses.
Siloxanes are a common contaminant in biogas, caused by their extensive use in common household products such as cosmetics and detergents. These products eventually become entrained in waste streams that are used to generate biogas. Additionally, siloxanes are sometimes added to digesters as anti-foaming agents to improve generation efficiency.
If not effectively removed, siloxanes can cause damage to gas processing and vehicle injection equipment through formation of silica deposits at high temperatures. Many gas distributors require measurement reports to demonstrate that the resultant biomethane conforms with their requirements, which typically includes siloxane content due to its potential to cause damage. Additionally, producers may wish to monitor siloxane content for process optimisation purposes.
The technique described in this document is commercially available and tailored specifically to measuring siloxanes within biomethane at low concentrations (for instance, as specified in EN 16723-1[10] and EN 16723-2[11]). It is suitable for use both in the laboratory and field.
1 Scope
This document describes a gas chromatography – ion mobility spectroscopy (GC-IMS) method for the determination of the concentration of siloxanes in biomethane. The method is applicable to the following siloxanes:
- hexamethyldisiloxane (L2);
- octamethyltrisiloxane (L3);
- decamethyltetrasiloxane (L4);
- dodecamethylpentasiloxane (L5);
- hexamethylcyclotrisiloxane (D3);
- octamethylcyclotetrasiloxane (D4);
- decamethylcyclopentasiloxane (D5);
- dodecamethylcyclohexasiloxane (D6).
This document describes suitable calibration and measurement strategies to quantify siloxanes in (bio)methane around and above the 0,3 mg m-3 (14 µmol mol-1) level and applies to analyses within absolute pressure ranges of 1 bar – 2 bar 1 , temperatures of 0 °C – 40 °C and relative humidity < 90 %.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 6142-1, Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures — Part 1: Gravimetric method for Class I mixtures
- ISO 6143, Gas analysis — Comparison methods for determining and checking the composition of calibration gas mixtures
- ISO 6144, Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures — Static volumetric method
- ISO 6145-1, Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures using dynamic methods — Part 1: General aspects
- ISO 7504, Gas analysis — Vocabulary
- ISO 10715, Natural gas — Gas sampling
- ISO 10723, Natural gas — Performance evaluation for analytical systems
- ISO 14532, Natural gas — Vocabulary
- ISO 14912, Gas analysis — Conversion of gas mixture composition data
- ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO/IEC Guide 98-3, ISO 7504, ISO 14532 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
ion mobility spectrometry
IMS
analytical method used to separate and identify ionised molecules in the gas phase based on their mobility in a carrier gas under an electric field
Bibliography
| 1 | ISO 6145-2:2014, Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures using dynamic methods — Part 2: Piston pumps |
| 2 | ISO 6145-4:2004, Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures using dynamic volumetric methods — Part 4: Continuous syringe injection method |
| 3 | ISO 6145-5:2009, Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures using dynamic volumetric methods — Part 5: Capillary calibration devices |
| 4 | ISO 6145-6:2017, Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures using dynamic methods — Part 6: Critical flow orifices |
| 5 | ISO 6145-7:2018, Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures using dynamic methods — Part 7: Thermal mass-flow controllers |
| 6 | ISO 6145-10:2002, Gas analysis — Preparation of calibration gas mixtures using dynamic volumetric methods — Part 10: Permeation method |
| 7 | ISO 6974-1, Natural gas — Determination of composition and associated uncertainty by gas chromatography — Part 1: General guidelines and calculation of composition |
| 8 | ISO 6974-2, Natural gas — Determination of composition and associated uncertainty by gas chromatography — Part 2: Uncertainty calculations |
| 9 | ISO/IEC 17025:2017, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories |
| 10 | EN 16723-1, Natural gas and biomethane for use in transport and biomethane for injection in the natural gas network Part 1: Specifications for biomethane for injection in the natural gas network |
| 11 | EN 16723-2, Natural gas and biomethane for use in transport and biomethane for injection in the natural gas network Part 2: Automotive fuels specification |
| 12 | Suitability of different containers for the sampling and storage of biogas and biomethane for the determination of the trace-level impurities – A review, van der Veen, A.M.H., Brown, A.S. and Arrhenius, K. DOI: 10.1016/j.aca.2015.10.039 |
| 13 | EMRP Metrology for biogas, Short Name: Biogas, Project Number: ENG54 Final publishable JRP report. Available via https://www.euramet.org/research-innovation/search-research-projects/details/project/metrology-for-biogas |
| 14 | EMPIR Metrology for biomethane Short Name: Biomethane, Project Number: 16ENG05 Final publishable JRP report. Available via https://www.euramet.org/research-innovation/search-research-projects/details/project/metrology-for-biomethane |
| 15 | EURACHEM/CITAC Guide CG 4 Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement |