天然气煤气热值分析系统

本文简述了天然气能量计量的基本原理，同时介绍了两种不同原理的天然气热值测定方法，并对其进行了分析比较。 GB 12206-90给出了我国城市燃气热值的定义：每标准立方米（0℃，101.3KPa）干燃气完全燃烧时产生的热量。当此热量包括烟气中水蒸气凝结而散发的热量时，称为高位热值，反之称为低位热值。 纵观近年来的发展情况，我国天然气能量计量工业历经多年积累，不断取得进步，并逐渐与国际接轨，对整个天然气产业的发展做出了不小的贡献。 笔者将介绍两种天然气热值的测定方法：一种为使用热量计直接燃烧测定天然气的热值(简称直接法)，另一种为利用气体成分分析仪分析得到天然气组成数据，并由此计算其热值(简称间接法)。1、水流式热量计 水流式热量计是国内较为常见的一种直接法燃气热值测量设备，它主要由热量计主体、湿式流量计、皮膜调压器、钟罩水封式稳压器、燃气增湿器、空气增湿器及燃烧器等组成。 其测量热值的原理基于传统的燃烧样气法，用连续水流吸收燃气完全燃烧时产生的热量，根据达到稳定时的经过热量计的水量和水流温升计算出燃气的测试热值，再将测试过程中各种必须考虑的修正值换算至标准状况下的燃气热值。如此测得的燃气热值称为高位热值，也称为总热值或毛热值。高位热值减去其中冷凝水量的气化热值即该燃气的低位热值。 该类设备的缺点是需要进行庞杂的实验工作，这也是为什么它不被用于日常测量，而仅用于特殊需求中。水流式热量计 目前在天然气管道现场使用的热值测量设备，主要为气相色谱仪和红外分析仪，下面将分别对其工作原理及特性进行介绍。2、气相色谱仪 色谱仪利用色谱柱先将混合气体分离，然后依次导入检测器，以得到各组分的检测信号。按照导入检测器的先后次序，经过对比，可以区别出是什么组分，根据峰高度或峰面积可以计算出各组分含量。 通常采用的检测器有：热导检测器，火焰离子化检测器，氦离子化检测器，超声波检测器，光离子化检测器，电子捕获检测器，火焰光度检测器，电化学检测器，质谱检测器等。 由于气相色谱仪是以分离为基础的分析技术，所以它往往多用于实验室，需要高纯H2作为载气，且对操作仪器的人员要求较高。此外，气相色谱仪虽然分析精度高，但往往取样误差大。气相色谱分析原理3、红外分析仪 另一种测定热值的分析法是利用光谱测量。红外分析仪基于气体对红外光吸收的朗伯-比尔定律，一般由电调制红外光源、高灵敏度滤光片、微型红外传感器及局部恒温控制电路组成。使用几种已知热值的燃气的吸收光谱，可以对这种仪器进行校准。红外分析仪结构简单，操作方便，对操作人员的要求比较低。双光束红外分析原理 目前我国微型红外传感器技术已经颇为成熟，能够实现不同浓度混合气体的高精度测量。如国内自主研发的便携红外天然气热值分析仪Gasboard-3110P，采用先进的NDIR技术，测量精度达1%FS左右，可同时准确测量CH4和CnHm气体浓度，并自动计算、显示燃气热值。其便携式机身设计，既适用于工业现场测试，也满足于实验室气囊取样分析。值得一提的是，该仪器通过电池电量智能化管理，可避免仪器在低电量条件下工作。便携红外天然气热值分析仪Gasboard-3110P 由下图可见，四种短键烃的吸收光谱交叉干扰较多（3.3μm），一般仪器难以精确测量。Gasboard-3110P采用双光束红外方法，使乙烷、丙烷、丁烷对CH4的影响可以忽略，并通过添加一个CnHm传感器直接测量CnHm，从而实现同时准确测量CH4和CnHm气体浓度。四种短链烃的红外吸收光谱4、结语 随着国家标准GB/T 22723-2008《天然气能量的测定》的正式实施，我国天然气的计量方式开始由体积计量向能量计量转变。能量计量在一定程度上能消除体积计量时因计量参比条件不同而引起的价格争议，更能充分的体现出天然气作为燃料的真正使用价值，因此由流量计量方式向能量计量方式过渡是中国天然气计量发展的必然趋势。 在仪表选型迈向多元化的今天，如何准确有效的进行天然气计量，对整个天然气产业至关重要。通过探讨不同技术的燃气热值计量设备的在天然气服务体系中的适应性，可以看到，水流式热量计及气相色谱仪由于操作繁杂而难以广泛应用于日常管道测量；红外气体分析技术既可以在线连续测量，也可便携使用，并且相较于气相色谱分析法具有无耗材、使用成本低等优势，因而是天然气热值测量的优选方法。（来源：微信公众号@工业过程气体监测技术）

内蒙古自治区石油化学工业检验测试所(以下简称内蒙古石化所)正在筹建中的国家天然气煤化工产品质量监督检验中心，是经内蒙古自治区人民政府申请、国家质检总局批准筹建的国家级专业质检中心。为了高起点建设国家天然气煤化工产品质量监督检验中心，经内蒙古自治区人民政府同意，自治区质量技术监督局专门成立了国家天然气煤化工产品质量监督检验中心筹建工作专家组，特聘请南开大学化学学院博士生导师、教授、天津市授衔专家阎虎生为专家组顾问。　　1月28日，阎虎生教授亲临内蒙古石化所指导国家天然气煤化工产品质量监督检验中心筹建工作。在内蒙古石化所的陪同下，阎虎生参观了内蒙古石化所正在建设中的国家天然气煤化工产品质量监督检验中心实验室。他对国家天然气煤化工产品质量监督检验中心筹建工作表示满意，认为内蒙古石化所在筹建中做了大量工作，正在建设中的国家天然气煤化工质检中心起点比较高，采购的设备比较先进。他建议，今后要引进高素质的人才来操作这些设备，以提高检测数据的准确性，把国家天然气煤化工质检中心建设成国内一流的国家质检中心。阎虎生表示，南开大学化学学院有较强的研究力量，今后，在内蒙古石化所这个桥梁的联系下，我们应共同深入石油化工企业，研究探讨企业的需求项目，走产、学、研合作之路。

南开大学化学学院专家组顾问团日前参观了筹建中的内蒙古国家天然气煤化工产品质量监督检验中心。该中心由内蒙古自治区石油化学工业检验测试所承担建设，建成后将成为内蒙古乃至我国华北、西北地区重要的天然气、煤化工产品质量监督检验机构。 图为专家组在参观现场。

原标题：“国家级天然气煤化工产品质量监督检验中心”筹建完成　　21日，记者从内蒙古质量技术监督局获悉，内蒙古国家级天然气煤化工产品质量监督检验中心已筹备完成，准备接受国家认证认可监督管理委员会和国家质监总局的检查。建成后即成为内蒙古继国家毛皮质量监督检验中心、国家乳制品及肉类产品质量监督检验中心、国家稀土产品质量监督检验中心、国家毛绒质量监督检验中心之后的第五个国家级质检中心。　　自治区石油化工监督检验研究院院长李强介绍：“内蒙古作为中国重要的能源基地之一，能源产业已经成为最具有特色且具竞争力的产业，能源产业质检工作的优化和提升将对自治区、周边省区乃至国家的新型化工产业的升级与健康发展起到保驾护航的作用。”　　据悉，天然气煤化工质检中心成立后将形成对天然气、煤(天然气)化工产品、石油、化肥等50多种产品的国家级检验能力。其中，通过美国瓦格莎辛烷值检测机的运用将使中心汽油、煤炭等产品检测能力达国际水平。　　内蒙古质量技术监督局副巡视员高英杰表示：“我区国家级质检中心的相继成立，将掌握国家制定行业标准上的话语权，同时也可以参与国际标准的制定。”　　“未来，我区还将逐步建立国家级马铃薯、汽车装备、煤化工产品、有色金属等质检中心。”高英杰透露。

我国总体能源格局是“富煤、贫油、少气”，煤炭在我国有着丰富的储备。煤炭从单一燃料向煤化工原料转变已成为高效利用主流方式之一。在煤化工中煤气化工艺占有重要地位，所生产的煤气可作为气体燃料、合成液体燃料、化工品等多种产品的原料。 根据不同加工方法，煤气主要有水煤气、半水煤气、空气煤气、焦炉煤气，它们有什么区别呢？岛津煤气专用分析系统探究不同类型煤气本质区别：组分、浓度。 方案设计● GC主机、双TCD检测器、三阀五柱分析系统。● 满足水煤气、半水煤气、空气煤气、焦炉煤气检测分析。● Nexis GC-2030、GC-2014、GC-2014C多种机型自由选择。 优势● 13分钟内可完成H2、O2、N2、CH4、CO、CO2、C2H4、C2H6和C2H2煤气主要组分分析，可兼顾常量H2S分析。● 双TCD通道，组分全量程分析。● 可选配热值分析软件。● 交钥匙解决方案，出厂设备随机带原厂方法文件、数据等相关资料。 流路图煤气分析流路图 色谱图煤气分析流路图 色谱图TCD2通道色谱图 注：岛津可根据用户需求提供定制化分析方案，具体可联系当地营业。

因入炉煤气资源丰富，且属于可被循环利用的废气，故煤气是气烧石灰窑最理想的燃料，如高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气、电石尾气（煤气）、发生炉煤气等。由于气烧石灰窑的煅烧温度，关系到石灰质量，煅烧温度又与入炉煤气的热值直接相关，同时入炉煤气热值高、火焰短等因素易造成石灰窑的过烧或生烧现象，所以必须对入炉煤气的热值进行分析，以便现场工作人员根据实际工况调节窑内煅烧温度，提高气烧石灰窑的生产效率与企业经济效益。煤气分析仪（在线型）Gasboard-3100 煤气中贡献热值的气体有CO、CH4、CnHm和H2，所以在实际生产过程中，企业多采用在线煤气成分及热值分析仪对入炉煤气浓度进行实时在线测量，并根据成分浓度计算得出煤气的热值。由四方仪器自控系统有限公司研发推出的煤气分析仪（在线型）Gasboard-3100采用将自主知识产权的红外气体传感器与基于MEMS技术的热导传感器、电化学O2传感器相结合的方法，以消除气体间的相互干扰和外界因素对测量结果的影响，实现对煤气中CO、CO2、CH4、CnHm、H2及O2多组分的同时测量，并根据组分浓度计算得出准确度高的煤气热值，可替代燃烧法热值仪。一、CO、O2、CO2、CH4对H2的干扰校正 从上表可以看出，煤气主要成分中CO、O2与背景气N2的热导系数相当，对H2的测量结果影响不大，但是CO2、CH4对H2测量影响明显。通过理论分析，如果气体成分中含有CO2，会使H2的测量读数偏低；如果气体成分中含有CH4，会使H2的测量读数偏高。因此为了得到准确的H2浓度，需对H2浓度进行CO2、CH4的浓度校正。 此外，对于检测H2的热导测量通道，实验证明，煤气成分中CO、O2对H2的测量准确性影响不大，主要是CO2、CH4的影响。Gasboard-3100可对煤气中的各组分进行分析测量，并将各组分间的相互影响进行浓度校正和补偿，最大限度的减小煤气中CO、O2、CO2、CH4对H2的影响，保证H2浓度测量的准确性。二、控制流量波动对H2测量的影响 由于热导传感器的基本原理是通过对气体流动带走的热量计算进行换算，如果采用直接流通式的热导检测池，很难控制气流，从而影响H2浓度的准确测量；且目前国内对H2浓度的分析大都采用双铂丝热敏元件制成的热导元件，体积大，精度低，传感器死区大。Gasboard-3100配置了基于MEMS技术的热导传感器，采用了旁流扩散式的热导检测池，流量在0.3~1.5L/min的范围内波动对热导传感器的测量无影响，可有效减少因流量波动对H2浓度测量结果的影响。旁流扩散式的热导检测池三、CnHm浓度测量，保证热值测量准确性 在煤气成份中，特别是焦炉煤气，除CH4外，还含有CnHm。现市面上大多数红外分析仪仅以CH4为测量对象，并以此来计算煤气热值。而Gasboard-3100除对CH4浓度进行测量外，同时还可测量CnHm浓度（如C3H8），将CH4与CnHm的浓度折合成碳氢化合物的总量，以此计算得出煤气热值，保证入炉煤气热值测量的准确性。四、CnHm与CH4干扰的浓度修正甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的红外吸收光谱 根据红外吸收原理，在甲烷特征波长3.3um左右，甲烷与乙烷等碳氢化合物有吸收干扰，从而导致热值测试不准。对此，Gasboard-3100在软件上进行了升级，产品采用abc系数修正算法，预先在软件运算过程中插入CnHm与CH4的浓度修正系数，修正CnHm与CH4的相互干扰，确保测量结果的准确性。五、单光源、双光束减小零点与量程漂移 为减少因为光源不稳定以及电子元器件老化造成的零点和量程漂移，Gasboard-3100内置了自动调零装置，可实现对仪器零点的自动标定，以减小零点漂移，相应减小量程漂移。同时，Gasboard-3100基于NDIR气体分析技术，采用单光源双光束法对煤气中不同波长的组分进行测量。光源经过两个不同波长的滤光片，进行滤光处理，得到两个不同波长的信号：检测信号与参考信号。检测信号与参考信号的强度之比与光源强度的波动及电子元器件的老化等因素无关，这样就最大限度的减小了光源不稳定及电子元器件老化造成的零点、量程漂移，从而保障了仪器测量的准确性与稳定性。单光源、双光束技术原理图 高准确度的煤气热值有利于正确指导工作人员调节现场工况，保证石灰窑炉的煅烧温度，既能提高出炉石灰的质量，又可合理使用回收煤气，真正地实现节能降耗，提高企业经济效益。作为武汉四方光电旗下的全资子公司，四方仪器始终秉承“把握关键技术，实现产业创新”的发展理念，以自主知识产权的传感器核心技术为依托，致力于煤气分析仪器的研发创新、生产及销售，为我国煤气能源的高效利用提供更加合理、有效的行业解决方案。来源：微信公众号@工业过程气体监测技术，转载请务必注明来源

9月28日，中国人民银行宣布为贯彻落实国务院常务会议关于支持经济社会发展薄弱领域设备更新改造的决策部署，设立了2000亿元以上设备更新改造专项再贷款，政策面向教育、实训基地、节能降碳改造升级、新型基础设施等十大领域。四方光电股份有限公司（688665.SH）旗下全资子公司湖北锐意自控系统有限公司（以下简称“湖北锐意”）是一家专业提供气体成分及流量测量方案的高新技术企业，基于四方光电核心气体传感技术平台的优势，开发了系列非分光红外（NDIR）、非分光紫外（NDUV）、紫外差分吸收光谱（UV-DOAS）、激光拉曼（LRD）、超声波（Ultrasonic）、热导（TCD）、光散射探测（LSD）等技术原理的气体成分流量仪器仪表，产品广泛应用于环境监测、冶金、煤化工、生物质能源等各个行业。湖北锐意针对国家政策以及当前研究热点问题，选择碳通量气体检测、发动机排放检测及燃气热值分析三个重点方向，推荐以下行业解决方案。一、碳通量气体检测解决方案实现“碳达峰”“碳中和”是国家做出的重大战略决策。通过监测数据可以预测未来的气候变化趋势和评价生态系统碳循环对全球变化的响应与适应特征，为“双碳”目标的达成提供参考数据，为现代地球系统科学、生态与环境科学关注的重大科学问题提供研究依据。碳通量在线监测网络主要包含土壤温室气体通量测量和大气环境涡度协方差测量系统两种方法。湖北锐意依托气体分析传感器平台优势，分别开发了土壤碳通量分析仪与大气环境涡度协方差测量系统。（一）土壤碳通量分析仪土壤生态系统中的碳元素主要是通过土壤呼吸来实现碳循环，对土壤呼吸过程中CO2释放量的准确监测是评价生态系统中碳汇过程的关键。通量测定法是最为常用的测定方法，即直接测定土壤和大气间的CO2交换量，也是评价土壤生态系统碳循环过程的关键。国家正在积极推动“双碳”政策，碳监测为碳计量提供准确的基础数据。垃圾填埋场、污水处理厂和煤矿等区域的无组织碳排放是碳监测的难点之一。土壤碳通量分析仪利用非分光红外气体分析技术（NDIR）测量CO2浓度、可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）测量CH4、N2O浓度。仪器外形小巧便携，方便获取多个不同点位的数据，完成不同空间与高度限值的测量要求，支持长期、连续、准确的测量。主要应用于土壤碳通量监测、森林碳通量监测、温室气体排放监测、空气质量监测、城市污染气体排放监测、固定污染源排放监测；高校关于环境科学、农业学与林业学相关研究等。（据测量场景不同可选配多款型号气体测量室）土壤碳通量分析仪技术参数（二）大气环境涡度协方差测量系统涡度协方差（又称涡动相关法）技术是测量和计算大气边界层内垂直湍流通量的重要大气测量技术。大气环境涡度协方差测量系统结合多款气体分析仪与超声风速仪，模块化设计，外形小巧，安装灵活。相互无干扰，专为高空监测而设计。通过对微气象中的三维风速与气体浓度进行精确测量，完成对生态系统与大气之前湍流交换的监测，即时收集流动畸变数据。适用于边界层气象研究、生态系统温室气体含量监测、野外大气监测、碳水循环研究、空气通量研究、遥感数据验证等。图左：开路式（CO2/H2O）气体分析仪图中：开路式（CH4）气体分析仪图右：三维超声风速仪大气环境涡度协方差测量系统技术参数二、发动机排放检测解决方案内燃机工业是我国重要基础产业，也是节能减排的重点领域。近年来，我国已经颁布和实施了GB 18352.6-2016（轻型车国六）、GB 17691-2018（重型车国六）和GB 20891-2014的2020年修改单（非道路移动机械国四）等移动源新生产车排放法规以及GB 18285-2018（汽油车）、GB 3847-2018（柴油车）和GB 36886-2018（非道路移动机械）等在用车排放法规。其中引领内燃机行业技术发展的是新生产车排放法规，该法规体系中要求的高精度发动机排放检测设备，主要包括全流稀释排放测试系统和便携式排放测试系统，目前都是主要依赖国外进口产品。由于设备构成十分复杂且涉及多项高精度测量技术，进口设备往往十分昂贵，全流稀释排放测试系统单套价格通常会达到数百万元甚至是千万元以上，便携式排放测试系统单套价格也通常会达到百万元以上。进口设备不仅价格贵，还存在供货周期长、使用成本高等问题，显然不能完全满足我国作为内燃机产销第一大国的实际需求。湖北锐意依托气体成分流量仪器仪表研发平台基础优势，结合近20年发动机排放分析仪研发经验，吸收国际先进应用经验，对关键技术进行攻关突破，战略性加大投入，成功研发了全流稀释排放测试系统、便携式排放测试系统以及非常规气体分析仪等全系列产品，具有技术先进、功能齐全、测量准确、性能稳定、兼容性强和高效服务等特点，可满足科研机构、制造企业和检测机构等国内外用户的各种应用需求。（一）全流稀释排放测试系统基于全流稀释排放测试系统的实验室标准工况排放测试是我国移动源排放法规体系中被广泛采用的标准方法，湖北锐意针对性开发了Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统（CVS）及其配套的Gasboard-9801发动机排放测试系统。Gasboard-9801发动机排放测试系统结合高精度氢火焰离子化检测技术（HFID）、紫外差分吸收光谱技术（UV-DOAS）、非分光红外技术（NDIR）、长寿命电化学传感器技术（ECD）与凝结核粒子计数技术（CPC），同时测量发动机排气中THC、NOx、CO、CO2、O2等气体体积浓度及颗粒物数量浓度，其超低量程同时具备准确性高和响应速度快的特点，完全满足排放法规技术要求以及实际应用需求。Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统（CVS）具有功能齐全、准确性高和自动化程度高等特点，适用于轻型车、重型车和非道路移动机械等各种移动源国家排放法规，可满足各种工况下不同排量和不同燃料类型内燃机的法规排放测试试验需求。目前，湖北锐意的全流稀释排放测试系统设备已经逐步成功应用于科研机构、发动机制造企业、轻型汽车制造企业、摩托车制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9801发动机排放测试系统技术参数应用案例1、 武汉某知名高校醇氢发动机排放测试研究项目2、 常州某大型发动机制造企业实验室排放气体检测项目（二）便携式排放测试系统基于便携式排放测试系统的实际工况车载排放测试是一种更能反映移动源真实排放水平的排放测试方法，已经被我国轻型车、重型车和非道路移动机械排放法规引入作为标准方法的重要补充，正在法规检测和市场监督抽查等应用场景中发挥越来越重要的作用。湖北锐意针对性开发了符合法规要求的Gasboard-9805便携式排放测试系统（PEMS）。该系统采用全自主的核心传感器分析技术，可实现排放物CO、CO2、NO、NO2、THC和PN浓度测量，以及排气流量、GPS数据、环境温湿度、大气压力的测量，并具备测试过程引导、自动计算排放总量、导出测试报告等功能。依托自主搭建的排气质量流量标定系统和颗粒物PN分析仪标定系统等关键标定平台，为便携式排放测试系统的溯源标定和质量检验提供了保障。目前，湖北锐意便携式排放测试系统已经成功应用于科研机构、机动车和非道路移动机械制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9805便携式排放测试系统技术参数应用案例1、浙江某大型农用机械制造企业车载排放测试项目（三）非常规气体分析仪发动机尾气中NH3和N2O等非常规气体污染物排放已经成为当前国际研究热点和排放法规检测项目。湖北锐意分别采用高温紫外差分吸收光谱技术（UV-DOAS）和可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）成功开发了发动机原排直采NH3分析仪和N2O分析仪，已应用于新能源发动机研发工作。NH3和N2O分析仪技术参数（四）在用车排放检测系统湖北锐意基于双光束红外（NDIR）、微流红外（NDIR）、非分光紫外（UV-DOAS）等核心气体传感技术，自主研发了包括气体传感器平台、尾气分析仪、透射式烟度计、振动式发动机转速表的在用车排放检测整体解决方案。产品具有高精度、稳定性好，抗干扰能力强等特点，满足： GB 18285-2018，GB 3847-2018，GB 7258-2017，GB 7258-2017，GB 20891-2014等国标以及JJF 1375，JJG 688-2017，HJ 1014-2020等技术要求。产品广泛应用于机动车检测机构、汽车制造厂、汽车修理厂、科研机构、环保执法部门等。三、燃气热值分析解决方案天然气、沼气以及工业生产中可燃气体的高效利用对节能减排具有十分重要的意义。准确测量可燃气体成分及热值并自动优化控制燃烧过程是提高燃烧效率和控制排放污染的重要途经。天然气等碳氢燃料的气体成分分析主要依赖气相色谱法，但该方法的响应时间达90s以上，往往不能满足大多数场合的实时控制应用需求。湖北锐意在气体分析传感器平台优势基础上吸收国际先进的产品设计理念和应用经验，并结合国内应用需求，自主研发了以光谱吸收技术原理为主的一系列气体成分及热值在线测量设备，具有精度高、响应快、功能齐全等特点，可满足石油天然气、沼气、污水气体系统、垃圾填埋、玻璃陶瓷、化工、电厂和内燃机等领域应用。（一）激光拉曼光谱气体分析仪激光拉曼光谱法可以使用一个激光光源同时探测除惰性气体之外的所有气体分子，是一种非常有潜力的过程气体成分在线监测技术。但激光拉曼光谱法的特征信号较弱，一定程度上限制了该技术在气体检测领域的广泛应用。2012年四方光电牵头承担 “激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用”国家重大科学仪器设备开发专项，解决了检测信号弱等诸多难题，成功开发了LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪。设备融合10项授权发明专利，通过对仪器的发生装置、收集装置、探测装置等核心硬件进行激光功率增加、气体压力提高、作用光程增长、散射光大范围收集等技术创新，以及采用基于Ar基底自动扣除、基于标定气体干扰自动修正等激光拉曼特有的软件算法，消除环境温度、压力、干扰气体等对被测气体的影响，实现了对低密度过程气体的高精度监测，已广泛应用于天然气、乙烯裂解气、生物质燃气、变压器油溶解气、煤化工等各大领域。在热值监测领域，激光拉曼光谱技术具有突出优势。以往旧式热值仪往往只能监测总碳氢化合物的热值总量且易受水分影响，而湖北锐意激光拉曼光谱气体分析仪可以分别监测显示各组分热值，采用的特征指纹谱技术具有极强的抗干扰能力。在气体监测领域可取代气相色谱（GC）与质谱（MS）：LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪技术参数LRGA-3100激光拉曼光谱气体分析仪技术参数应用案例1、武汉某大型轧钢厂加热炉热值监测项目2、 非洲某大型天然气开采监测项目（二）煤气分析仪（便携型）湖北锐意煤气分析仪可同时监测8种气体浓度并自动计算显示煤气/天然气热值，且多组分同时测量无交叉干扰。据以往用户使用案例的监测结果统计来看，湖北锐意煤气分析仪在热值监测方面平均为用户节省约10%的燃烧热能，此数据反应到庞大的工业产量基数上，为用户企业节省了十分可观的燃料成本。湖北锐意红外气体分析技术包含公司授权专利12项。其中消除交叉气体干扰技术集成非分光红外气体传感器（针对CO、CO2、CH4和CnHm检测）、热导H2传感器以及电化学O2传感器，并通过软件进行修正得到准确的八组分浓度数据并计算热值。基于该技术开发的煤气分析仪能够与昂贵的在线气相色谱仪作用相当，省却了载气等长期耗材，并具备热值分析功能。主要应用于煤化工、钢铁冶金等领域的煤气成分及热值测量、高校科研院所的气体取样分析以及新能源行业的气体成分测量等。Gasboard-3100P煤气分析仪技术参数应用案例1、抚顺某石油化工研究院生物质原料热解实验室检测项目（三）便携红外天然气热值分析仪天然气作为一种新型清洁燃料也是一种混合气体，不同气源生产的天然气组分会有所不同，在天然气用作燃料时，因组分不同导致其热值出现差异。目前无论是工业还是民用，都对天然气具有依赖性。对燃烧过程中气体浓度及热值的连续监测，可精确了解天然气的燃烧效率，对于降低企业生产成本、改善大气环境、实现可持续经济发展等具有积极作用。湖北锐意便携式红外天然气热值分析仪可同时测量多种气体浓度，并自动计算天然气热值，可取代燃烧法热值仪。相较于适用于高校与职业院校教学科研/实验实训、燃气具生产企业、燃气计量检测部门、节能监测部门、环保和配气等行业、天然气公司、液化气厂、液化气站等。Gasboard-3110P便携式红外天然气热值分析仪技术参数

9月28日，中国人民银行宣布为贯彻落实国务院常务会议关于支持经济社会发展薄弱领域设备更新改造的决策部署，设立了2000亿元以上设备更新改造专项再贷款，政策面向教育、实训基地、节能降碳改造升级、新型基础设施等十大领域。四方光电股份有限公司（688665.SH）旗下全资子公司湖北锐意自控系统有限公司（以下简称“湖北锐意”）是一家专业提供气体成分及流量测量方案的高新技术企业，基于四方光电核心气体传感技术平台的优势，开发了系列非分光红外（NDIR）、非分光紫外（NDUV）、紫外差分吸收光谱（UV-DOAS）、激光拉曼（LRD）、超声波（Ultrasonic）、热导（TCD）、光散射探测（LSD）等技术原理的气体成分流量仪器仪表，产品广泛应用于环境监测、冶金、煤化工、生物质能源等各个行业。湖北锐意针对国家政策以及当前研究热点问题，选择碳通量气体检测、发动机排放检测及燃气热值分析三个重点方向，推荐以下行业解决方案。一、碳通量气体检测解决方案实现“碳达峰”“碳中和”是国家做出的重大战略决策。通过监测数据可以预测未来的气候变化趋势和评价生态系统碳循环对全球变化的响应与适应特征，为“双碳”目标的达成提供参考数据，为现代地球系统科学、生态与环境科学关注的重大科学问题提供研究依据。碳通量在线监测网络主要包含土壤温室气体通量测量和大气环境涡度协方差测量系统两种方法。湖北锐意依托气体分析传感器平台优势，分别开发了土壤碳通量分析仪与大气环境涡度协方差测量系统。（一）土壤碳通量分析仪土壤生态系统中的碳元素主要是通过土壤呼吸来实现碳循环，对土壤呼吸过程中CO2释放量的准确监测是评价生态系统中碳汇过程的关键。通量测定法是最为常用的测定方法，即直接测定土壤和大气间的CO2交换量，也是评价土壤生态系统碳循环过程的关键。国家正在积极推动“双碳”政策，碳监测为碳计量提供准确的基础数据。垃圾填埋场、污水处理厂和煤矿等区域的无组织碳排放是碳监测的难点之一。土壤碳通量分析仪利用非分光红外气体分析技术（NDIR）测量CO2浓度、可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）测量CH4、N2O浓度。仪器外形小巧便携，方便获取多个不同点位的数据，完成不同空间与高度限值的测量要求，支持长期、连续、准确的测量。主要应用于土壤碳通量监测、森林碳通量监测、温室气体排放监测、空气质量监测、城市污染气体排放监测、固定污染源排放监测；高校关于环境科学、农业学与林业学相关研究等。（据测量场景不同可选配多款型号气体测量室）土壤碳通量分析仪技术参数（二）大气环境涡度协方差测量系统涡度协方差（又称涡动相关法）技术是测量和计算大气边界层内垂直湍流通量的重要大气测量技术。大气环境涡度协方差测量系统结合多款气体分析仪与超声风速仪，模块化设计，外形小巧，安装灵活。相互无干扰，专为高空监测而设计。通过对微气象中的三维风速与气体浓度进行精确测量，完成对生态系统与大气之前湍流交换的监测，即时收集流动畸变数据。适用于边界层气象研究、生态系统温室气体含量监测、野外大气监测、碳水循环研究、空气通量研究、遥感数据验证等。图左：开路式（CO2/H2O）气体分析仪图中：开路式（CH4）气体分析仪图右：三维超声风速仪大气环境涡度协方差测量系统技术参数二、发动机排放检测解决方案内燃机工业是我国重要基础产业，也是节能减排的重点领域。近年来，我国已经颁布和实施了GB 18352.6-2016（轻型车国六）、GB 17691-2018（重型车国六）和GB 20891-2014的2020年修改单（非道路移动机械国四）等移动源新生产车排放法规以及GB 18285-2018（汽油车）、GB 3847-2018（柴油车）和GB 36886-2018（非道路移动机械）等在用车排放法规。其中引领内燃机行业技术发展的是新生产车排放法规，该法规体系中要求的高精度发动机排放检测设备，主要包括全流稀释排放测试系统和便携式排放测试系统，目前都是主要依赖国外进口产品。由于设备构成十分复杂且涉及多项高精度测量技术，进口设备往往十分昂贵，全流稀释排放测试系统单套价格通常会达到数百万元甚至是千万元以上，便携式排放测试系统单套价格也通常会达到百万元以上。进口设备不仅价格贵，还存在供货周期长、使用成本高等问题，显然不能完全满足我国作为内燃机产销第一大国的实际需求。湖北锐意依托气体成分流量仪器仪表研发平台基础优势，结合近20年发动机排放分析仪研发经验，吸收国际先进应用经验，对关键技术进行攻关突破，战略性加大投入，成功研发了全流稀释排放测试系统、便携式排放测试系统以及非常规气体分析仪等全系列产品，具有技术先进、功能齐全、测量准确、性能稳定、兼容性强和高效服务等特点，可满足科研机构、制造企业和检测机构等国内外用户的各种应用需求。（一）全流稀释排放测试系统基于全流稀释排放测试系统的实验室标准工况排放测试是我国移动源排放法规体系中被广泛采用的标准方法，湖北锐意针对性开发了Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统（CVS）及其配套的Gasboard-9801发动机排放测试系统。Gasboard-9801发动机排放测试系统结合高精度氢火焰离子化检测技术（HFID）、紫外差分吸收光谱技术（UV-DOAS）、非分光红外技术（NDIR）、长寿命电化学传感器技术（ECD）与凝结核粒子计数技术（CPC），同时测量发动机排气中THC、NOx、CO、CO2、O2等气体体积浓度及颗粒物数量浓度，其超低量程同时具备准确性高和响应速度快的特点，完全满足排放法规技术要求以及实际应用需求。Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统（CVS）具有功能齐全、准确性高和自动化程度高等特点，适用于轻型车、重型车和非道路移动机械等各种移动源国家排放法规，可满足各种工况下不同排量和不同燃料类型内燃机的法规排放测试试验需求。目前，湖北锐意的全流稀释排放测试系统设备已经逐步成功应用于科研机构、发动机制造企业、轻型汽车制造企业、摩托车制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9801发动机排放测试系统技术参数应用案例1、 武汉某知名高校醇氢发动机排放测试研究项目2、 常州某大型发动机制造企业实验室排放气体检测项目（二）便携式排放测试系统基于便携式排放测试系统的实际工况车载排放测试是一种更能反映移动源真实排放水平的排放测试方法，已经被我国轻型车、重型车和非道路移动机械排放法规引入作为标准方法的重要补充，正在法规检测和市场监督抽查等应用场景中发挥越来越重要的作用。湖北锐意针对性开发了符合法规要求的Gasboard-9805便携式排放测试系统（PEMS）。该系统采用全自主的核心传感器分析技术，可实现排放物CO、CO2、NO、NO2、THC和PN浓度测量，以及排气流量、GPS数据、环境温湿度、大气压力的测量，并具备测试过程引导、自动计算排放总量、导出测试报告等功能。依托自主搭建的排气质量流量标定系统和颗粒物PN分析仪标定系统等关键标定平台，为便携式排放测试系统的溯源标定和质量检验提供了保障。目前，湖北锐意便携式排放测试系统已经成功应用于科研机构、机动车和非道路移动机械制造企业及相关检测机构等。Gasboard-9805便携式排放测试系统技术参数应用案例1、浙江某大型农用机械制造企业车载排放测试项目（三）非常规气体分析仪发动机尾气中NH3和N2O等非常规气体污染物排放已经成为当前国际研究热点和排放法规检测项目。湖北锐意分别采用高温紫外差分吸收光谱技术（UV-DOAS）和可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）成功开发了发动机原排直采NH3分析仪和N2O分析仪，已应用于新能源发动机研发工作。NH3和N2O分析仪技术参数（四）在用车排放检测系统湖北锐意基于双光束红外（NDIR）、微流红外（NDIR）、非分光紫外（UV-DOAS）等核心气体传感技术，自主研发了包括气体传感器平台、尾气分析仪、透射式烟度计、振动式发动机转速表的在用车排放检测整体解决方案。产品具有高精度、稳定性好，抗干扰能力强等特点，满足： GB 18285-2018，GB 3847-2018，GB 7258-2017，GB 7258-2017，GB 20891-2014等国标以及JJF 1375，JJG 688-2017，HJ 1014-2020等技术要求。产品广泛应用于机动车检测机构、汽车制造厂、汽车修理厂、科研机构、环保执法部门等。三、燃气热值分析解决方案天然气、沼气以及工业生产中可燃气体的高效利用对节能减排具有十分重要的意义。准确测量可燃气体成分及热值并自动优化控制燃烧过程是提高燃烧效率和控制排放污染的重要途经。天然气等碳氢燃料的气体成分分析主要依赖气相色谱法，但该方法的响应时间达90s以上，往往不能满足大多数场合的实时控制应用需求。湖北锐意在气体分析传感器平台优势基础上吸收国际先进的产品设计理念和应用经验，并结合国内应用需求，自主研发了以光谱吸收技术原理为主的一系列气体成分及热值在线测量设备，具有精度高、响应快、功能齐全等特点，可满足石油天然气、沼气、污水气体系统、垃圾填埋、玻璃陶瓷、化工、电厂和内燃机等领域应用。（一）激光拉曼光谱气体分析仪激光拉曼光谱法可以使用一个激光光源同时探测除惰性气体之外的所有气体分子，是一种非常有潜力的过程气体成分在线监测技术。但激光拉曼光谱法的特征信号较弱，一定程度上限制了该技术在气体检测领域的广泛应用。2012年四方光电牵头承担 “激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用”国家重大科学仪器设备开发专项，解决了检测信号弱等诸多难题，成功开发了LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪。设备融合10项授权发明专利，通过对仪器的发生装置、收集装置、探测装置等核心硬件进行激光功率增加、气体压力提高、作用光程增长、散射光大范围收集等技术创新，以及采用基于Ar基底自动扣除、基于标定气体干扰自动修正等激光拉曼特有的软件算法，消除环境温度、压力、干扰气体等对被测气体的影响，实现了对低密度过程气体的高精度监测，已广泛应用于天然气、乙烯裂解气、生物质燃气、变压器油溶解气、煤化工等各大领域。在热值监测领域，激光拉曼光谱技术具有突出优势。以往旧式热值仪往往只能监测总碳氢化合物的热值总量且易受水分影响，而湖北锐意激光拉曼光谱气体分析仪可以分别监测显示各组分热值，采用的特征指纹谱技术具有极强的抗干扰能力。在气体监测领域可取代气相色谱（GC）与质谱（MS）：LRGA-6000激光拉曼光谱气体分析仪技术参数LRGA-3100激光拉曼光谱气体分析仪技术参数应用案例1、武汉某大型轧钢厂加热炉热值监测项目2、 非洲某大型天然气开采监测项目（二）煤气分析仪（便携型）湖北锐意煤气分析仪可同时监测8种气体浓度并自动计算显示煤气/天然气热值，且多组分同时测量无交叉干扰。据以往用户使用案例的监测结果统计来看，湖北锐意煤气分析仪在热值监测方面平均为用户节省约10%的燃烧热能，此数据反应到庞大的工业产量基数上，为用户企业节省了十分可观的燃料成本。湖北锐意红外气体分析技术包含公司授权专利12项。其中消除交叉气体干扰技术集成非分光红外气体传感器（针对CO、CO2、CH4和CnHm检测）、热导H2传感器以及电化学O2传感器，并通过软件进行修正得到准确的八组分浓度数据并计算热值。基于该技术开发的煤气分析仪能够与昂贵的在线气相色谱仪作用相当，省却了载气等长期耗材，并具备热值分析功能。主要应用于煤化工、钢铁冶金等领域的煤气成分及热值测量、高校科研院所的气体取样分析以及新能源行业的气体成分测量等。Gasboard-3100P煤气分析仪技术参数应用案例1、抚顺某石油化工研究院生物质原料热解实验室检测项目（三）便携红外天然气热值分析仪天然气作为一种新型清洁燃料也是一种混合气体，不同气源生产的天然气组分会有所不同，在天然气用作燃料时，因组分不同导致其热值出现差异。目前无论是工业还是民用，都对天然气具有依赖性。对燃烧过程中气体浓度及热值的连续监测，可精确了解天然气的燃烧效率，对于降低企业生产成本、改善大气环境、实现可持续经济发展等具有积极作用。湖北锐意便携式红外天然气热值分析仪可同时测量多种气体浓度，并自动计算天然气热值，可取代燃烧法热值仪。相较于适用于高校与职业院校教学科研/实验实训、燃气具生产企业、燃气计量检测部门、节能监测部门、环保和配气等行业、天然气公司、液化气厂、液化气站等。Gasboard-3110P便携式红外天然气热值分析仪技术参数

煤气生产过程中产生焦油的一部分以极其微小的雾滴悬浮于煤气中，其粒径1～7μm。煤气中的焦油雾会在后续的煤气净化过程中被洗涤下来而进入溶液或吸附于管道和设备上，造成溶液污染、产品质量降低、设备及管道堵塞。下面来看看在线气体分析系统监测电捕焦油器中煤气含量的真相。1、电捕焦油器的安全操作要求 捕集煤气中焦油雾的设备有机捕焦油器和电捕焦油器两种，我国目前主要采用电捕焦油器捕集煤气中的焦油雾。电捕焦油器按沉淀极的结构可分为管式、蜂窝式、同心圆式和板式等类型。电捕焦油器都是利用高压静电作用下产生正负极，使煤气中的焦油雾在随煤气通过电捕焦油器时，由于受到高压电场的作用被捕集下来。由于煤气易燃易爆，就必须保证电捕焦油器的安全操作。另外，电捕焦油器电极间有电晕，可能会发生火花放电现象。如果煤气中混有氧气，当煤气与氧气的混合比例达到爆炸极限时就会发生爆炸。2、煤气中氧含量的控制 煤气中氧气的主要来源有以下几方面 一是生产过程中因设备及管道泄漏而进入的空气； 二是气化用气化剂过剩或短路； 三是在煤气生产过程中，会有一定量的空气进入煤气中。为保证混入的空气与煤气混合后不达到爆炸极限，就应控制煤气中的氧气含量。 《城镇燃气设计规范》( GB 50028-2006)规定，当干馏煤气中氧的体积百分数大于1％时，电捕焦油器应发出报警信号。当氧的体积百分数达到2％时，应设有立即切断电源的措施。《工业企业煤气安全规程》(GB 6222-2005）中也有此规定。这些规定都是以煤气中氧的体积百分数不得超过1％为界限。3、煤气中氧含量与爆炸极限的关系 不同煤气的爆炸极限各不相同，各种人工煤气的爆炸极限见下表。各种人工煤气的爆炸极限（％体积） 从上表可知，对于焦炉煤气、油煤气和直立炉煤气，当达到煤气的爆炸上限时，煤气中氧的体积百分数为12％～13.5%（即煤气中的空气体积百分数达60％左右）时才能形成爆炸性气体。而正常生产情况下，煤气中空气量不可能达到如此高的程度，因此煤气中氧体积百分数低于1％的控制指标可以适当放宽。 对于发生炉煤气及水煤气，当煤气中空气的体积百分数达到30%左右（即煤气中氧体积百分数达到6％以上）时才能达到爆炸极限。以爆炸极限范围最宽的水煤气为例，如果控制煤气中氧的体积百分数≤3%，相当于煤气中空气的体积百分数≤14. 3 %，这时距离其爆炸上限（空气体积百分数为29.6%）还相当远，还有相当大的缓冲空间。因此，从爆炸极限角度分析，控制煤气中氧的体积百分数≤3％应是安全的。4、建议 首先，实际生产过程中一般建议企业采用必要的在线气体分析系统，实时在线监测煤气成分中O2含量，如在线气体分析系统Gasboard-9021，该系统针对多焦油、粉尘、水汽的特定工况设计，通过控制单元可自动化完成样气净化，保证系统长期稳定工作，降低运维成本。其气体分析单元煤气分析仪(在线型)Gasboard-3100可设定O2的高低报警输出，当O2浓度超过报警设定值时，继电器开关触点闭合，外接声光报警器接收信号，可发出声光报警，提醒操作人员采取必要的安全措施；同时可在线测量煤气中CO、O2等气体浓度并自动计算显示煤气热值，为工艺运行提供数据参考。 该在线气体分析系统已广泛应用于煤气化、生物质气化等领域，如安徽某新能源发电股份公司在电捕焦装置后端采用Gasboard-9021用于O2含量监测，将煤气O2含量控制在0.8%以下，以确保电捕焦装置的正常运行，保证工艺现场安全；同时实时监测煤气化炉运行情况，分析煤气成分并计算自动显示煤气热值，为工艺运行提供数据参考，以进生产工艺，提高煤气生产品质及产量。项目现场防尘分析小屋 其次，在实际生产过程中控制煤气中氧的体积百分数低于1％很难进行操作，许多企业采用氧的体积百分数≤1%时切断电源的控制程序，故经常发生断电停车事故，影响后续工序的正常生产。随着工艺、设备及控制技术的发展和操作人员素质的提高，相当一部分企业能够控制煤气中的氧体积百分数≤1 %，如上海的几个煤气厂、焦化厂，均能够控制电捕焦油器煤气中氧的体积百分数≤1%。但国内大部分相关企业都反映很难控制电捕焦油器煤气中氧的体积百分数≤1%，大部分企业都控制在2％～4%。国内外多年的实际生产运行，没有因煤气含氧量过高而发生电捕焦油器爆炸的情况。 从理论上分析及国内外企业多年的生产实践看，控制电捕焦油器煤气中的氧体积百分数≤3%是可行的。为满足安全生产的要求，建议当煤气中的氧体积百分数≥2％时自动报警，当煤气中的氧体积百分数达到3％时切断电源。对于用一氧化碳变换的低热值煤气，氧的体积百分数＞0.5％时应自动报警，并控制煤气中的氧体积百分数≤1%。这是由于采用镍系催化剂对煤气含氧量的要求。（来源：工业过程气体监测技术）

近日在湖南某沼气工程现场，工作人员惊奇地发现：仅通过厌氧发酵工艺，竟然直接制取出了CH4浓度高达94%的生物天然气！众所周知，一般沼气生产生物天然气要经过净化和提纯两个步骤，才可得到高甲烷浓度的生物天然气，以用作管道燃气、热电联供、生产压缩天然气和罐装燃气等。而该沼气工程项目并没有复杂的净化、提纯过程，就制出了CH4浓度高达94%的生物天然气，让人匪夷所思！发酵罐 据了解，该项目厌氧发酵罐规模为800m3 ，其发酵原料主要来源于种猪养殖场的粪便与尿液，项目数据监测则采用武汉四方光电子公司-四方仪器自控的沼气工程监测方案Gasboard-9230产品，用以对沼气流量，沼气成分，发酵罐温度和PH值等数据的监测与无线传输。对于直接通过厌氧发酵产出CH4浓度高达94%的沼气，所有人的第一反应是检测仪器出了故障。为了解决大家心里的困惑，公司派出检测人员，携带系列专业气体检测仪器，逐一对项目产出的沼气成分进行检测。大中型沼气工程监测现场 工作人员首先使用100%CH4和50%CO2的标准气体，对现场一体化沼气分析系统Gasboard-9060进行校准。对一体化沼气分析系统Gasboard-9060进行校准 首先，采用该在线检测设备对现场沼气成分进行检测，结果显示CH4浓度为94.39%！根据以往经验，在没有进行提纯前，沼气成分中的CH4一般在40-65%之间，很难超过70%。如今却是94.39%。一体化沼气分析系统Gasboard-9060的检测数据 随后，使用公司最新研发的沼气分析仪（智能便携型）Gasboard-3200Plus进行检测。该产品采用非分光红外气体分析技术，其分析仪器检测显示的结果依然达到了94.42%！与在线仪器无差别，仪器故障的可能性逐渐被排除。用最新沼气分析仪（智能便携型）Gasboard-3200plus再次检测Gasboard-3200Plus的检测数据 考虑到沼气中除含有甲烷外，可能还含有复杂的烷烃成分（乙烷等），在红外吸收光谱中，甲烷的中红外吸收特征波长易受乙烷影响，从而影响检测设备对甲烷浓度的测量。为了排除这种可能，检测人员提出采用公司的红外煤气分析仪Gasboard-3100再检测一次。煤气分析仪Gasboard-3100同样采用非分光红外气体分析技术，可同时测量煤气、生物燃气的热值，以及甲烷、乙烷等气体浓度，最重要的是可排除乙烷影响并准确检测甲烷浓度。然后，检测结果仍是惊人的96.08%的高浓度！自此，仪器故障、检测不准的原因被彻底排除了。用煤气分析仪（在线型）Gasboard-3100检测排除干扰可能Gasboard-3100的检测数据 排除了仪器故障问题，但疑云仍未拨开！为此，四方仪器总经理熊友辉博士携带相关气体成分检测仪器驱车300多公里，亲临项目现场对该沼气项目再次进行了深入调查研究与分析。熊博士在监测现场 现场在线监测系统显示仪器进气流量正常，这次Gasboard-9060监测系统显示CH4浓度为91.38%。Gasboard-9060的检测数据Gasboard-3200Plus的检测数据便携红外天然气热值分析仪Gasboard-3110P的检测数据 从这次现场的检测数据来看，厌氧发酵产出的沼气CH4含量确实在90%以上，检测数据可靠性没有问题。但是有一个现象引起了大家的重视，就是该项目安装的超声波沼气流量计BF-3000的瞬时流量接近是零，累计流量只有1500多立方米。也就是说，安装监测系统一个月以来，平均每日的产气量只有50m3左右，显然这个沼气工程没有达到设计的中温发酵1.0（800m3）的容积产气率，即使是常温发酵，容积产气率0.3（240m3）也没有达到。为了探其究竟，熊博士与业主进行了深入的交流。超声波沼气流量计BF-3000累计流量显示数据 由于发电机组噪音大，发电也不能上网，生产的沼气用途不大，因此实际发电没有正常进行，只是偶尔需要的时候发电。同时沼气发酵产生的沼液沼渣也需要处理，而附近没有可以完全消纳沼液沼渣的场所，因此厌氧发酵装置无法真正发挥作用。由于本项目位于一个大型的水库附近，粪污排放受到严格控制，为了彻底解决问题，业主将干清粪的粪便用于生产有机肥，清粪的粪水和尿液通过沉淀池后一部分进入发酵罐用于生产沼气，一部分通过自行设计的微曝气池再进入额外设计的好氧生化氧化池进行水处理，发酵罐产生的沼液沼渣也排入好氧生化氧化池进行污水处理后达标排放。微曝气池好氧生化池 由于大量废水进入厌氧发酵罐产生的沼气不被经常使用，更易溶于水的CO2被溶解（水洗沼气净化提纯就是利用这个原理），并随着大量低浓度的沼液一起排出，造成发酵罐中沼气CH4含量的不断升高。至此，沼气工程项目直接制取高浓度生物天然气的原因终于真相大白。通过持续脱除溶解在发酵液中的CO2，沼气中CH4含量持续升高，甚至达到接近天然气的水平。其实国外正在进行厌氧发酵沼气原位提纯的研究，通过改变厌氧发酵过程中CO2、H2等含量，脱除CO2或增加H2含量等都可以显著提高沼气中的CH4含量，达到直接制取生物天然气的目标。 通过本次调研我们也发现，限制我国大型养殖企业沼气工程发展的难点在于沼液沼渣的处理，沼液看似是一种有机肥，但是受有机肥覆盖面积、长期使用适应性以及需求季节性的影响，企业都很难妥善处理沼液的利用问题，沼渣以及基于干粪形成的有机肥倒是不存在销售出路问题。如果不能有效处理沼液问题，采用干湿分离，冲水粪尿采用污水处理工艺或许是一个更加正确的选择。 目前，大型畜禽粪便沼气工程或许需要一次整体系统性的技术提升，才能够从一个不健康的产业中走出来！（来源：微信公众号@沼气工程及其测控技术）

长逾8000公里世界最长！4000亿美元的“元首项目”，2019年12月2日下午，来自俄罗斯的天然气通过中俄东线天然气管道正式进入中国，揭开了我国天然气供应新的篇章，实现天然气进口多元化，进一步改善能源结构，对于保障我国能源安全具有重要意义。管道绵延几千公里起点黑龙江黑河、途径吉林、内蒙古、辽宁、河北、天津、山东、江苏、上海9个省区市，管道的运行将有助于沿线城市环境改善及天然气相关产业的发展。 天然气主要存在于油田、气田、煤层和生物生成气中，主要成分为CH4，还有少量的C2-C6烃类、H2、O2、N2、CO、CO2和H2S等无机气体。其中天然气组分及热量的计算、H2S的测定关系交易价格及运输应用安全，为天然气检测的核心指标，岛津专用天然气分析仪器和硫化物分析仪携手黑河首站，高效进行关键检测项目的分析，筑牢国门质量安全防线。 国门第一站 — 黑河首站黑河首站是中俄东线天然气跨境管道的国门第一站，肩负着增压和计量两大重要任务。负责接收上游来自俄罗斯的天然气，并输送至下游分输压气站，确保正常流量。 中俄东线天然气管道全线投产后，我国每年计划从俄罗斯引进天然气将达到380亿立方米。如此体量的天然气，计量成为黑河首站另一个核心问题，黑河首站不但需要对国家强制的检测指标检测，还要对中俄计量协议规定的检测项目进行取样检测，判断天然气组分是否符合要求，进一步完成与俄罗斯站场和黑河首站在线检测分析数据的比对，筑牢国门质量安全防线。 ? 关键检测指标目前我国天然气质量必须符合GB/T17820-2012《天然气》国家标准，标准中对天然气高位发热量、总硫、硫化物、二氧化碳和水露点等指标都有严格规定。尤其发热量、硫化氢的分析关系产品交易价格及安全性，属于天然气计量的核心指标。 ? 岛津系统气相成为黑河首站检测主力军岛津公司积极配合中俄天然气管道项目，与黑河首站积极展开合作，并结合多年石化方面的分析经验，助力黑河海关完成天然气质量的把控。本次黑河首站主要配备了岛津成熟的天然气分析仪和硫化物分析仪，分别完成天然气组分和硫化物的测定，并能准确完成热值计算。? 标准天然气分析标准化的天然气分析仪可完全满足GB/T13610和GB/T 11062基本要求，完成对天然气详细组分分析的同时完成对高位发热量的计算。采用岛津三阀六柱系统，双热导检测器(TCD)完成天然气分析。流路图如下所示。• 典型天然气色谱图? 硫化物分析岛津公司目前可以提供多种硫化物检测方案，配有专用的火焰光度检测器（FPD）、脉冲火焰光度检测器（PFPD）和硫发光检测器（SCD）供用户选择，可满足不同样品中硫化物检测灵敏度的需求。其中本次黑河海关配备的是岛津全新的SCD检测器和FPD检测器，通过两种选择性检测器的搭配使用，实现天然气中高、低含量硫化物的测定。 • 岛津SCD检测器集智能化操作、高稳定性、超高灵敏度、易于维护等特点与一身，轻松实现ppb级别硫化物的测定； • 典型色谱图• 配备全新结构喷嘴和先进双聚焦系统的FPD检测器，不但维护便利，也可实现高精度高灵敏度分析； • 典型色谱图天然气分析是石化、能量交易中很重要的色谱分析项目，针对不同蕴藏状态的天然气，根据分析要求，岛津可提供的不同的解决方案，除上述常规天然气分析方案外（25min），还可提供快速天然气分析（10min）、超快速天然气分析（5min，使用岛津特有BID检测器）以及扩展天然气分析方案，客户可根据不同需求咨询岛津分析中心系统气相组。 撰稿人：彭树红

天然气是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体（包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等）。在石油地质学中，通常指油田气和气田气，其组成以烃类为主，并含有非烃气体。 作为重要的化学燃料之一，在天然气的大宗买卖交易中心，价格与其能量含量密切相关，所以天然气的组成和热值测定成为了天然气生产、配送、销售中的重要环节。 天然气的主要成分是甲烷，其他组分有不同含量的永久性气体（氧气、氮气、二氧化碳等）以及其他烃类化合物等。不同来源的天然气虽然组分基本相同，但其含量差别较大。岛津提供完善的天然气分析解决方案，为用户提供准确可靠的分析结果。 方案设计● 满足标准GB/T 13610-2020。● GC主机、双TCD检测器、三阀七柱分析系统。● Nexis GC-2030、GC-2014、GC-2014C多种机型自由选择。 优势● 兼顾煤制天然气中一氧化碳检测需求。● 双TCD通道，组分全量程分析。● 可选配热值软件，轻松实现热值数据分析。● 交钥匙解决方案，出厂设备随机带原厂方法文件、数据等相关资料。 流路图天然气分析流路图 色谱图TCD1通道色谱图TCD2通道色谱图 注：岛津可根据用户需求提供定制化分析方案，具体可联系当地营业。

10月30日，国家管网集团发布消息，我国首套自主设计研发的天然气气质分析装备日前完成全部工业性试验正式发布，填补了该类产品国产化空白，标志着我国天然气检测关键技术获突破。图片来源于央视新闻天然气气质分析仪是保障长输天然气管道安全高效运行的关键设备。本次发布的国产化天然气气质分析仪装备，包括在线气相色谱分析仪、冷镜面法水烃露点仪、激光法热值仪、水露点仪、硫含量测定仪等5类6种成套仪器及相关配套设备。国家管网集团气质分析关键设备国产化项目经理 吴岩：我们这套装备仅需30微升的天然气样品，5分钟内即可快速检测14种组分，实现了对天然气热值、水含量、硫含量等关键参数的在线准确测量。图片来源于央视新闻装备通过对天然气气质组分、发热量、水烃露点和硫含量等参数进行在线精确分析，为生产、输送、使用等环节提供重要依据，确保输送的天然气既能保持有效可燃成分，又能避免腐蚀管道和污染环境。此次发布的产品已在西气东输管道、陕京管道、中贵线等多个站场完成了4000小时工业性试验。图片来源于央视新闻国家管网集团科技部副总经理 吴志平：装备突破了微型进样器和传感器芯片、多维激光探头等关键核心技术，自主研发了在线气相色谱分析仪等5类6种核心关键设备，各项性能指标均达到国际先进水平。我国天然气气源主要来自国内油气藏开发出的常规气，煤层气、页岩气等非常规气，进口管道气和液化天然气（LNG）构成，气源结构复杂，输送量大、距离远。目前，在我国近12万公里的天然气管道上，在用气质分析设备规模超2100台套，几乎全部依赖进口。这些设备在使用和维护过程中，零部件更换频繁且费用高昂，配件零整比高，备货周期长，给管道平稳高效运行带来了困扰。图片来源于央视新闻中国工程院院士 张来斌：这套产品是我国精密仪器仪表研发领域又一自主创新。产品具有模块化、微型化等优势，它不仅能够在天然气气质检测得到应用，也能够更广泛适用于不同应用场景，还为这类仪器仪表走向世界奠定坚实的基础。我国高端仪器仪表行业加速发展随着我国传统产业持续转型升级、新兴产业加快发展，重大工程、工业装备、智能制造、新能源、海洋工程等领域对仪器仪表的需求将进一步扩大，我国仪器仪表行业加速发展。仪器仪表行业虽然只是制造业的一个细分领域，但它却在高端产业、科学研究等方面有着举足轻重的地位，世界发达国家高度重视和支持本国仪器仪表产业的发展。受益于中国经济的持续增长，我国已成为世界发展中国家中，仪器仪表产业规模最大、产品品种最齐全的国家。但我国仪器仪表产业在中低端产品具备较强竞争力。中国工程院院士 张来斌：在很多的仪器仪表领域，尤其是在一些精密仪器仪表领域，我们很多的产品还依赖于进口。图片来源于央视新闻随着各行各业整体仪器仪表种类需求持续增长，叠加政策和下游需求推动行业高端国产化替代加速，我国仪器仪表企业数量持续增长。数据显示，截至2022年末我国仪器仪表企业数量达6132家。日前发布的《关于计量促进仪器仪表产业高质量发展的指导意见》提出，到2035年，国产仪器仪表的计量性能和技术指标达到国际先进水平，部分国产仪器仪表的计量性能和技术指标达到国际领先水平。

天然气分析专用气相色谱仪GC-7860-DT系统简介：该仪器系统由两个取样/反吹十通阀，两个旁路切换六通阀，五根色谱柱和两个高灵敏度的TCD检测器组成，能够给出天然气中的饱和烃C1～C50、全浓度范围内的H2、He含量以及 CO2、H2S、N2、O2和沸点在己烷以上的C6+（作为一个反吹峰）各个组分的含量。该仪器流程既满足而又超过了ASTM1945和GPA2261的方法。工作原理：该系统的测定是在两个通道上进行的，通道Ⅰ用于分析H2和He，通道Ⅱ用于分析N2、O2 、CO2、H2S和C1～C5饱和烃。样品经阀进样后，在通道Ⅰ上经过色谱柱5分离，H2和He在TCD1上检测，后面组分被反吹放空。同时在通道Ⅱ上样品进入分离系统，经预柱1分离后改变柱流向，使C6和更重组分作为一个峰流出，轻烃和永久气体被送到柱3并隔离，让C30～C50从柱2中流出，C1、N2、O2进入到柱4并被隔离，而C2、CO2则从柱3分离检测，最后C10、N2、O2从柱4中流出被检测。数据的处理和定量由天然气专用工作站完成，并得出各组分的热值（摩尔发热量、质量发热量、体积发热量、以及沃泊指数）等参数，阀的切换由色谱仪主机完成。特点：1. 该仪器系统是全填充柱、全TCD的多维色谱分析方法，柱负荷大，自动化程度高。2. 一次进样既可得到天然气的各个组份含量。3. 线性范围内不受进样量的影响，对进样要求不苛刻。4. 两个通道相互独立，如不需要检测H2、He含量，则只用通道Ⅱ既可。5. N2、O2分别检测6. 该分析系统为天然气的全组份分析，定量简单，方便用加校正因子的归一法定量，或者外标法定量。7. 该系统流程适合要求分离N2、O2、CO、CO2、CH4及C2～C5烃类的所有应用。8. 该系统经扩展后可分析天然气中C10～C140及C14+的单体烃含量（FID检测）。

我国是以煤炭为主要一次能源的国家，一次能源消费中煤炭的占比达到62%。但我国的煤炭利用技术总体上是落后的，在煤炭的转化利用过程中普遍存在效率低、污染严重等问题。随着能源问题的日益突出，洁净煤技术越来越多地应用于实际生产过程中，其中大规模煤气化、煤气化多联产技术成为了煤炭综合应用的主要方向之一。 近年来红外煤气分析仪越来越多地应用于实际煤气化煤气分析当中，本文将结合Gasboard-3100在不同领域的实际应用，帮助大家更好的了解煤气分析仪在煤气化行业应用优势。煤气分析仪（在线型）Gasboard-3100 根据煤气化应用领域的不同，煤气分析仪可实现煤气热值分析和煤气成分分析两种用途。通常的应用如下：工业燃气应用 作为工业燃气，一般热值要求为1100－1350大卡热的煤气，可采用常压固定床气化炉、流化床气化炉均可制得。主要用于钢铁、机械、卫生、建材、轻纺、食品等部门，用以加热各种炉、窑，或直接加热产品或半成品。实际应用中通常需要精确控制加热温度，以达到工艺或质量控制目的，燃气的热值稳定性就尤为重要。Gasboard-3100针对H2和CH4的测量采用了测量补偿技术，可保证实际热值测试结果的准确性，为燃气的燃烧测控提供了有效有力的数据依据。民用煤气应用 民用煤气的热值一般在3000－3500大卡，同时还要求CO小于10%，除焦炉煤气外，用直接气化也可得到，采用鲁奇炉较为适用。与直接燃煤相比，民用煤气不仅可以明显提高用煤效率和减轻环境污染，而且能够极大地方便人民生活，具有良好的社会效益与环境效益。出于安全、环保及经济等因素的考虑，要求民用煤气中的H2、CH4、及其它烃类可燃气体含量应尽量高，以提高煤气的热值；而CO有毒其含量应尽量低。Gasboard-3100测试煤气热值可知道气化站的煤气混合，保证燃气热值；同时可测得CO、H2、CH4的实际浓度，有效控制CO浓度，保证燃气安全。冶金还原气应用 煤气中的CO和H2具有很强的还原作用。在冶金工业中，利用还原气可直接将铁矿石还原成海棉铁；在有色金属工业中，镍、铜、钨、镁等金属氧化物也可用还原气来冶炼。因此，冶金还原气对煤气中的CO含量有要求。Gasboard-3100可实时有效测量CO或H2浓度，指导调整气化工艺，保证产气效率。化工合成原料气 随着新型煤化工产业的发展，以煤气化制取合成气，进而直接合成各种化学品的路线已经成为现代煤化工的基础，主要包括合成氨、合成甲烷、合成甲醇、醋酐等。 化工合成气对热值要求不高，主要对煤气中的CO、H2等成分有要求，一般德士古气化炉、Shell气化炉较为合适。目前我国合成氨的甲醇产量的50%以上来自煤炭气化合成工艺。若煤气成分中CO2浓度过高，直接会影响合成工序压缩机的运行效率(一般降低10％左右)，必然造成电耗和压缩机维修费用增加。Gasboard-3100用于CO、CO2、H2等气体的浓度测量，用于指导合成气工艺控制，可保证化工产品的产量和质量，同时可达到节能的目的。煤制氢应用 氢气广泛的用于电子、冶金、玻璃生产、化工合成、航空航天、煤炭直接液化及氢能电池等领域，目前世界上96%的氢气来源于化石燃料转化。而煤炭气化制氢起着很重要的作用，一般是将煤炭转化成CO和H2，然后通过变换反应将CO转换成H2和H2O，将富氢气体经过低温分离或变压吸附及膜分离技术，即可获得氢气。实际应用中由于CO含量的增加，必然会导致变换工序中变换炉的负荷增加。它不但会使催化剂的使用寿命缩短，而且使变换炉蒸汽消耗增加。Gasboard-3100红外煤气分析仪用于煤气成分分析，提供煤气中各气体成分的浓度数据，指导气化和转换工艺的控制，可起到节能增效的作用。 此外，Gasboard-3100红外煤气分析仪还可在煤气化多联产的应用中提高化工生产效率，提供清洁能源，改进工艺过程，以达到效益最大化，有助于提升产业技术水平。 随着煤气化技术在国内的应用和发展，对于煤气化过程的监测和控制提出了更高的要求。Gasboard-3100红外煤气分析仪集成了红外、热导和电化学三种气体传感器技术，可实现对煤气的成分分析和热值分析。在实际应用中解决了H2测量补偿和CH4测量抗干扰的问题，更广泛地应用于工业燃气、民用煤气、冶金、化工等行业，可指导工艺控制和改善，并达到节能增效的作用，有利于促进煤气化技术的提升。（欢迎转载，转载请注明来源：工业过程气体监测技术）

记者10月30日从国家管网集团获悉，该集团日前在京发布的“智慧眼”国产天然气气质分析仪系列产品，填补了国产天然气在线气质分析精密仪器仪表产品空白，实现我国精密仪器仪表研发领域又一自主创新。该系列产品打破了国外产品在天然气在线品质检测、监测领域的长期垄断，标志着我国天然气贸易计量的“秤杆子”已牢牢掌握在自己手里。图片来源：国家管网集团天然气气质分析仪是保障长输天然气管道安全高效运行、天然气贸易计量准确可靠的关键设备，通过对天然气气质组分、发热量、水烃露点和硫含量等参数进行在线精确分析，为天然气生产、输送、使用等环节提供重要依据。历时3年，研发团队突破了微型热导检测器精密加工制造、水烃露点在线识别算法、多维激光光谱分析甲烷中微量水、光声关联法测定热值等多项关键核心技术，自主研制微型热导检测器、冷镜面与制冷机一体水烃露点检测模块、光声检测气室等关键核心元器件。目前，该系列产品已在西气东输、陕京管道、中贵线等天然气管道站场顺利完成4000小时工业性试验。

煤气作为钢铁、有色、化工、新能源等工业领域重要的能源载体，为了有效、安全、合理地利用，其成分、热值及氧含量等各种参数监测具有至关重要的意义。下文将与大家分享云南一化工企业高炉煤气在线监测项目，阐述其气体分析技术方案及其对企业的价值。 方案概述 在企业生产过程中，科学高效利用发生炉煤气，可助推集团实现提产增效，在节能降耗上能创造良好的经济效益和社会效益。 该企业使用的在线气体分析系统Gasboard-9021是专门针对发生炉煤气含尘、含湿、含焦油的特定工况而设计的，由预处理单元、控制单元、分析单元三部分构成，采用PLC程序控制，自动完成水洗器换水、采样、故障处理等操作，可实现24小时无人值守，保证系统长期稳定、准确、连续自动在线运行。 系统原型：在线气体分析系统Gasboard-9021 系统分析单元采用煤气分析仪Gasboard-3100，用于在线测量煤气中CO、CO2、CH4、CnHm、H2、O2等气体浓度，并实时计算煤气热值，从而帮助企业提高发生炉煤气利用效率，达到节能降耗、保证安全生的目的。 此外，该系统可通过多种接口将测量数据传输到上级集中控制系统，为实现远程监测、调整现场工艺提供实时依据。技术方案 预处理单元：采用先进水洗器、一级活性炭过滤器、气水分离器、电子冷凝器除去样气中的粉尘、焦油、水分等诸多杂质，为分析仪表提供洁净样气，同时具备可再生能力，保证系统运行稳定。 控制单元：采用SIEMENS PLC作为核心控制元件，OMRON中间继电器作为输出元件，控制系统自动运行。 分析单元：我司自主研发的煤气分析仪Gasboard-3100，用于在线测量煤气中CO、CO2、CH4、CnHm、H2、O2等气体浓度并自动计算热值，具有在线动态补偿功能，能有效消除CO、CO2、CH4气体对H2检测的影响。 其它：配备校准装置，包含标准气体、减压阀、校准管线和接头等。 方案价值 该企业使用在线气体分析系统Gasboard-9021，同时在线监测CO、CO2、H2、CH4、O2及热值，帮助操作人员实时控制炉膛中的CO、CO2 含量及其分布，并据此控制进风和布料工艺, 实现了保护炉体、降低焦铁比例、降低能耗的目的。此外，通过对H2的测量，能够有效的判断炉膛是否存在漏水现象。 整套设备具有技术方案先进、结构简明、部件性能可靠、自动化程度高、操作简便、维护量小 的优势，大幅减轻了企业人工成本。来源：微信公众号@工业过程气体监测技术，转载请务必注明来源

石油和天然气中汞的分析技术|天然气汞存在于不同的天然气田中，根据其地理位置或油井的年龄，汞浓度会有所不同。它可以通过多种方式排放到环境中，例如气体燃烧，废弃管道或在维护期间所进行的工厂清洁。汞对人类健康和环境的危害是有据可查的。汞一旦通过气体燃烧或意外泄漏释放到大气中，它就会进一步沉积到土壤和水中，对环境产生不利影响。除了健康和环境问题外，汞还被所有加工厂所关注，因为汞将导致像液态金属脆化（LME）等有害影响，如果不够重视，危害可能是致命的。（LME是汞与其他金属（如铝）之间的融合，这会损害工厂的结构，最终导致毁灭性的事故。）当汞接触到其他金属（如铝制热交换器）时，它可能会侵蚀和损害工厂的结构和工人的安全，从而导致灾难性事件。汞也可以积聚在管道的内部表面。即使是少量低于10ppb的汞，也可以逐渐累积并最终达到数百ppb或ppm。因此，保证和限制原料中的汞浓度对于控制原料在进入加工厂之前满足汞的浓度要求至关重要。这不仅有助于降低工作危害的风险，还有助于加工厂提前准备除汞用的吸附剂，随着时间的推移能够得到更好的累积评估。WA-5 – 凭借精确和更好的灵敏度测量天然气中的汞WA-5气态汞分析仪专门设计用于应对天然气中痕量汞的分析难题，可提供准确和精确的测量结果。在天然气中，汞的主要形式是元素汞。因此，双金汞齐技术是从碳氢化合物气体中收集和纯化汞的非常有效的技术。WA-5如何测量天然气中的汞？NIC WA-5 系列包括 WA-5A 和 WA-5F。WA-5系列采用双金汞齐技术收集和纯化分析物中的汞，可提供准确和精确的高灵敏度汞检测。想了解 WA-5 系列如何成为更好的选择？请点击 https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104984/C483093.htm

近日，镇江市计量检定测试中心在线气相色谱仪（天然气型）检定装置，通过中国计量科学研究院考核专家建标考评，成为全省首家、全国第3家建立该装置计量标准的计量技术机构。天然气作为清洁能源在我国能源使用中的占比不断上升，2021年在我国能源结构中的占比9.6%，直接关系我国碳排放碳中和战略目标的实现。采用在线气相色谱仪分析天然气组分，通过组分数据计算发热量，是获取长输管道天然气热值数据的主要方式。目前，在国内大中型天然气贸易计量站中，在线气相色谱仪已成为必不可少的计量设备。中国计量科学研究院考核专家、市行政审批局相关负责人、市计量中心建标相关人员通过视频会议方式开展了考评。中国计量科学研究院考核专家李春瑛审查认为计量器具配备符合技术规程要求，文件集格式规范、内容齐全，人员能力高、操作过程规范，对此次建标工作给予了高度评价。此次工作同时开创了疫情之下建标考核的新模式，通过操作视频、会议录制等方式进行，形成了一套完整的网络考评机制，可在全国计量系统内复制推广。该计量标准的建立完善了我省的天然气能量计量量值溯源与碳计量检测体系，为江苏省天然气公司、国家管网西气东输公司等大型天然气储运企业的能量计量工作提供计量技术支撑，服务于国家天然气的公平、公正贸易，有效助力碳排放碳中和战略目标在我省的推进实施。

自1952年世界上第一次创建实用气液色谱法以来，在短短几十年间，气相色谱仪已成为现代分析检测仪器的代表，形成了具有相当丰富的检测技术知识的学料。岛津公司自1957年推出最早批量生产的GC-1A型气相色谱仪以来，始终引导气相色谱技术的潮流，为各行各业持续提供着基于气相色谱技术的解决方案。在此，为您介绍岛津提供气相色谱化工解决方案。 天然气分析解决方案 天然气是以甲烷为主要成分的天然气体，另外还含有氮气、二氧化碳、C5以下饱和烷烃及少量或微量硫化氢、氢气，有时可能含有少量氦气。 根据天然气蕴藏状态，分为构造性天然气、水合天然气、煤矿天然气等三种。而构造性天然气又可分为伴随原油出产的湿性天然气和不含液体成份的干性天然气。1.天然气分析系统-1：三阀四柱天然气分析系2.天然气分析系统-2：两阀四柱天然气分析系统炼厂气分析解决方案 石油炼制、催化过程中会产生大量的气态烃，主要成分为C4以下的烷烃、烯烃以及氢气和少量氮气、二氧化碳等气体，统称炼厂气。而炼厂气中的烷烃、烯烃经气体分馏装置后，成为具有很高经济价值的聚乙烯、聚丙烯等化工品的原料或LPG等清洁能源。所以，炼厂气分析是石化项目中很重要的色谱分析。1.炼厂气分析系统-1：四阀五柱炼厂气分析系统2.炼厂气分析系统-2：快速炼厂气分析系统3.炼厂气分析系统-3：全毛细柱快速炼厂气分析系统煤气分析解决方案 煤气一般是指以煤为原料加工制得的含有可燃组分的气体。根据加工方法，煤气性质可分为：水煤气、半水煤气、空气煤气（或称发生炉煤气）、焦炉煤气、高炉煤气等。这些煤气具有不同的发热值，用处也不同。煤气中的一氧化碳和氢气是重要的化工原料，可用于合成氨、甲醇等。用作化工原料的煤气称为合成气，煤气也可用天然气、轻质油和重质油制得。1.煤气分析系统-1：单TCD煤气分析系统2.煤气分析系统-2：双TCD煤气分析系统汽油分析解决方案 生产无铅汽油是为了改善汽车排放物中含铅物对环境的污染。在汽油中加入醚类、醇类和其它含氧化合物可以提高辛烷值、降低挥发性。但是加入含氧化合物的类型和浓度都有严格规定，并应加以调整，以便达到商品汽油的质量要求。ASTM D 4815（SH/T 0663-2009）标准方法用于汽油生产质量控制，也可用于测定汽油中有意或额外加入的含氧化合物或污染物的含量。 为了减少机动车有毒物的排放及其对大气臭氧层的破坏，对汽油中苯及总芳烃的浓度都有限制和规定。在汽油的生产中应调整苯及总芳烃的含量，以便达到商品汽油的质量要求。ASTM D 5580（SH/T 0693-2009）用于测定成品汽油中的苯、甲苯、乙苯、二甲苯、C9以上芳烃及总芳烃的含量。 也可采用ASTM D 3606（SH/T 0713-2009）用于测定成品汽油中的苯、甲苯含量。1.汽油分析系统-1：汽油中含氧化合物，苯、甲苯及总芳烃分析系统2.汽油分析系统-2：汽油中含氧化合物分析系统3.汽油分析系统-3：汽油中苯、甲苯及总芳烃分析系统4.汽油分析系统-4：汽油中苯、甲苯分析系统A5.汽油分析系统-5：汽油中苯、甲苯分析系统 B6.汽油分析系统-6：PONA分析系统微量硫化物分析解决方案 原油和天然气中存在硫化物，随着开采地点不同，硫化物含量也不尽相同。 硫化物的存在对于石化炼制及产品加工过程造成一定影响，也会给生产和工艺带来诸多问题。基于以上原因，众多工艺明令限制硫化物在烃类产品中的浓度。1.微量硫化物分析系统-1：有机气体中微量硫化物分析系统2.微量硫化物分析系统-2：丙烯中微量COS分析系统3.微量硫化物分析系统-3：PFPD硫化物分析系统4.微量硫化物分析系统-4：SCD硫化物分析系统微量CO、CO2分析解决方案 微量CO、CO2分析在生产控制中应用广泛，为了得到精确的分析结果，对于不同基体中的微量CO、CO2要采用不同的分析方案。近年来在乙烯、丙烯生产工艺中，工艺对CO、CO2的控制指标要求也越来越高，经常会涉及ppb级检测。1.微量CO、CO2分析系统-1：液氧、净化空气中微量CO、CO2、CH4分析系统2.微量CO、CO2分析系统-2：乙烯、丙烯等有机气体中微量CO、CO2分析系统3.微量CO、CO2分析系统-3：天然气、高甲烷气体中微量CO、CO2分析系统 其他分析解决方案1.变压器油中溶解气体分析系统2.温室气体分析系统3.室内空气中甲烷及非甲烷烃分析系统4.空气中甲烷及非甲烷烃、氧气含量分析系统5.液氧中乙炔和总烃分析系统6.循环气中氢气分析系统7.置换气中氧气、氮气分析系统8.PDD微量气体分析系统关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津企业管理（中国）有限公司在中国全境拥有12个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。

目前，世界钢铁制造采用的炼钢方式主要有转炉炼钢和电炉炼钢两种。其中，相比转炉炼钢，电炉炼钢具有工序短、投资省、建设快、节能减排效果突出等优势。据测算，炼钢使用1吨废钢，可减少1.7吨精矿的消耗，比使用生铁节省60%能源、40%新水，可减少排放废气 86%、废水 76%、废渣 72%、固体排放物（含矿山部分的废石和尾矿）97%。电炉炼钢主要利用电弧热，在电弧作用区，温度高达4000℃。冶炼过程一般分为熔化期、氧化期和还原期，在炉内不仅能造成氧化气氛，还能造成还原气氛，因此脱磷、脱硫效率很高。同时，电炉炼钢多用于生产优质碳素结构钢、工具钢和合金钢，这类钢材质量优良、性能均匀；在相同含碳量时，电炉钢的强度和塑性优于平炉钢。且电炉炼钢用相近钢种废钢为主要原料，也有用海绵铁代替部分废钢；通过加入铁合金来调整化学成分、合金元素含量。电炉炼钢过程中将产生大量电炉煤气，电炉煤气中含有CO、H2、CH4及其他碳氢化合物等可燃气体成分和潜热。由于电炉煤气中的CO含量高达60%，热值高，属于洁净能源，充分利用该资源势在必行。近年来因能源价格上涨，煤炭价格涨幅较大，燃煤成本占热电成本构成比例已达70%~80%，因此，将矿热炉冶炼过程中烟气净化回收的煤气用于热电厂掺烧煤粉发电，既能节能环保，又能提高经济效益。典型工况条件如下：某客户是华南和西南地区的钢铁联合企业，拥有2650m3高炉、150吨转炉、360m2烧结机、6m焦炉、1550mm和1250mm冷轧板带生产线、2032mm和1450mm热轧板带生产线、2800mm中厚板生产线、高速线材及连轧棒材生产线、连轧中型生产线等一批先进工艺装备，主导产品为冷轧卷板、热轧卷板、中厚板、带肋钢筋、高速线材、圆棒材、中型材等。* 过程分析挑战性该应用测量氧气含量采用电化学氧传感器，配置样品预处理系统；由于过程气中的SO2，CH4等背景气干扰，存在测量值误差及波动范围很大，传感器寿命短，预处理系统维护量大，备品配件消耗量大且响应时间慢等缺点。该工艺流程测量点位于电炉上的煤气回收管线，过程气具有温度高、粉尘含量高且具有一定腐蚀性等特点。* 梅特勒托利多解决方案为适应高温、高粉尘恶劣工况条件，采用取样过程分析的解决方案，GPro500激光氧气分析取样池的解决方案，具有取样池体积小、响应速度快、系统结构紧凑、测量稳定性及精度高、备品备件消耗低等特点。* 选型配置：GPro500取样池探头+M400Type3采用激光在线取样池，实现在线激光氧分析，可以实时、快速、准确测量过程气体中的氧含量，保障生产过程安全及效率。与传统取样式电化学氧分析仪系统相比，具有独特技术优势：GPro500在线激光氧分析仪凭借产品的技术先进性，灵活的过程连接方式，响应速度快，测量准确及可靠性，运行成本低，在炼钢炼铁行业得到广泛应用，并通过实际现场应用检验，运行稳定、可靠，积累了丰富的行业应用经验。* 部分图片来源于网络

天然气中的H2S、H2O、CO2杂质形成的酸性水溶液，会对管内壁和容器产生腐蚀，会导致天然气流量测量不准，不仅使管线输送能力下降，更会造成严重的安全危害。 　　随着天然气工业的迅猛发展和天然气长输管线的建设，如何高效全面监控天然气传输过程，降低天然气杂质对天然气管道的影响，为贸易交接提供便利、法规遵从与过程管控，成为摆在天然气管线运营商和天然气供应商面前的难题与挑战。 　　传统方案比较复杂、效率不高且成本高昂，每种杂质检测都需要单独的分析仪、运维计划以及专门的操作、校验和维护技能。针对这些挑战和问题，ABB推出了创新性的天然气监测分析仪Sensi+，一台设备就可同时连续检测天然气流中的H2S、H2O、CO2杂质，助力用户贸易交接*、法规遵从和过程监控。 　　ABB Sensi+分析仪提供了一套创新性的天然气监测解决方案，可简化管道气体监测的操作与维护工作，降低成本。该解决方案通过单一设备，就能实时准确地分析天然气中的三种杂质(H2S、H2O、CO2)，从而实现更安全、更简便、更高效的天然气监测。此外，该设备能快速响应，及时应对过程波动，有助于减少污染物和甲烷排放。Sensi+分析仪采用ABB成熟的激光分析技术(离轴积分腔输出光谱)可消除无效读数，并提供快速响应，以实现可靠的过程控制。Sensi+分析仪为远程监控和危险区域应用而设计，性能先进且拥有成本低。 　　ABB测量与分析业务单元分析仪业务线全球负责人Jean-Rene Roy指出： 　　凭借创新性的Sensi+以及ABB一系列天然气色谱仪产品，ABB可以为客户提供全面的天然气监测解决方案。该解决方案将组分检测与杂质检测整合于一套紧凑的、模块化的、可靠的系统之中。Sensi+分析仪可满足客户贸易交接*需求，较大地减少管道基础设施内部的腐蚀问题，避免资产遭受损坏。 　　Sensi+检测所需的样品流量是其他技术所需的六分之一，可减少该分析仪的总体碳排放和天然气逸散。这一点反映出，ABB致力于助力减少碳排放和支持关键行业的可持续运营，以实现低碳社会。 　　天然气管线运营商需要高效管理其安装的分析仪器，确保这些设备的可靠性、系统集成性和设备性能表现，以便于贸易交接、减排和过程控制等。可满足危险区域需求的Sensi+分析仪只需简单的壁挂式安装就可和管道对接，无需进行复杂的系统吹扫。完成安装和标定之后，该分析仪即可在现场实现快速可靠的检测，无需校准。 　　Sensi+分析仪包含ABB AnalyzerExpert™功能，可直接从该设备获得专业人员的指导操作。这些功能包括内置自诊断、自动的激光光束锁定、实时交叉干扰补偿和健康监测。

在第六届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(CIOAE 2013)上，重庆科技学院电气与信息工程学院王森在大会报告中指出，从对长庆、塔里木油田部分天然气处理厂、净化厂、输气配气站的调查及现场管理、技术人员反映的情况看，在线分析仪器使用情况很不理想，约有三分之一乃至一半以上的仪器处于停运状态。而问题并非个别现象，而是全国性普遍存在的问题，只不过问题的严重程度有所差异。　　而报告还援引了西南油气田川西北气矿工程师廖思成的意见：&ldquo 目前我国大部分天然气在线分析仪的现状是：应用得比较多，明白得比较少，管理得比较差。&rdquo 　　报告亦分析了在天然气在线分析仪器大量处于不理想的状况甚至停运这一问题背后的，是我国在线分析仪器的许多普遍问题：　　人才缺乏。迄今为止我国大专院校均未开设在线分析仪器专业，与其有关的过程控制和分析化学专业也未开设这门课程，现场急需的在线分析专业人才缺乏来源。　　&ldquo 三无&rdquo 管理。于统一管理部门和固定管理人员，无操作规程、规章制度和有效管理办法，无专职、固定的维护人员。　　标准缺乏。目前我国在线分析方面的国家标准很少，由于未列入国标方法，分析结果的认可度低。　　重仪器轻配套。国外在线分析成套系统的价格构成中，分析仪器与样品系统、配套设施和现场安装服务的价格比为1:2(东南亚、中东)或1:3(北美、西欧)，而我国连1:1都达不到。由于对样品处理系统和配套设施的重要性缺乏认识，存在重仪器、轻配套和盲目压价砍价的现象。由于追求低价竞标而不考虑使用要求，低价中标后，偷工减料取消样品处理中的诸多环节，配套设施缺东少西，导致好设备也无法正常运行甚至无法投运。

p style="text-indent: 2em " 10月15日，安捷伦推出了一种微型气相色谱仪，它体积小、速度快、智能化、使用方便。新的安捷伦990微气相色谱系统用于监测天然气的安全分布、热值和加臭水平。它小巧耐用，随时随地提供实验室质量数据。br//pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "strong990微气相色谱系统将安捷伦成熟的微加工技术和智能连接数字技术结合在一个全新的模块化平台上。该系统的即插即用架构和智能连接用户辅助功能使990微气相色谱系统更易于安装、使用和故障排除，降低成本的同时也提高了生产效率。/strongbr//pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "“开发更好的工具以确保天然气的持续安全分配和使用，这再次表明安捷伦致力于与我们的客户和市场合作，”安捷伦的市场营销、GC和工作流自动化解决方案总监Eric Denoyer博士说。“这不仅为我们的客户改善了科学和业务成果，也有助于提高我们服务的社区的生活质量。”br//pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "可移动系统的电池寿命是以前型号的两倍，可为许多应用提供超过8小时的远程操作。可选的移动浏览器界面允许与笔记本电脑或平板电脑等移动设备进行远程连接，并允许在人类更难或可能不太安全的地方进行免提、无人值守的操作。/p

p　　strong仪器信息网讯/strong 虽然全球石油需求缓慢下降，但天然气消费量正在稳步增长。分析仪器对这些行业至关重要，它们促进了石油和天然气产品的勘探、开发、生产、加工和交付。根据外媒最新数据，石油和天然气行业应用对分析仪器的需求正在增加。/pp　　上个月，外媒发布了“2019年石油和天然气分析仪器市场：上游和下游”报告，该报告研究了石油和天然气行业的全球分析仪器市场，以及炼油厂废弃物处理、电力和公用事业等其他密切相关的行业。/pp　　报告将石油和天然气行业分为上游，中游和下游行业，并调研了市场上使用的各种分析仪器，如台式、便携式和工艺规模的应用工具。仪器包括色谱、质谱、分子光谱、石油分析仪和一般分析技术等，主要供应商有安捷伦、布鲁克、HORIBA、岛津和Teledyne。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/4dcecfd5-d5ce-4438-8a8e-bc924bb9238a.jpg" title="摄图网_500708807_副本.jpg" alt="摄图网_500708807_副本.jpg"//pp　　2018年，石油和天然气应用的整体分析仪器市场估计超过20亿美元，估计2019年将实现个位数增长。去年，工艺、色谱和材料表征技术构成了石油和天然气市场应用最广的技术领域。/pp　　大部分市场需求来自下游行业，因为该部门需要进行各种关键参数测量，以确保下游设施(如炼油厂和工厂)的运行安全性和效率。合同测试以及勘探和生产也占需求的很大一部分，但由于石油行业整体需求放缓和平稳，预计某些技术行业的增长将低于平均水平。/pp　　仪器需求也受到石油和天然气行业区域趋势的影响。例如，预测石油和天然气应用的色谱需求在北美和欧洲将会激增，但在特定的亚洲国家则会出现更为温和的增长。同样，预测日本和亚太地区对原子光谱技术有着健康的需求，而对某些工艺技术的绝大部分需求仅由北美驱动。/pp　　欧洲、北美和中国负责石油和天然气生产的最大份额，其他亚太国家(不包括日本)，如澳大利亚、印度尼西亚和马来西亚，也被视为生产市场的强大竞争对手。/pp　　俄罗斯日益增加的石油和天然气商品进口，以及非洲大陆天然气使用量普遍上升，正在推动欧洲的需求增长，而加拿大的管道扩建计划和美国对石化工厂的关注正在推动北美的产量增长。然而，由于美国和中国之间的贸易紧张局势仍在继续，以及欧洲通过英国退欧的经济不确定性，石油和天然气行业无疑将受到影响。/p

天然气中的H2S、H2O、CO2杂质形成的酸性水溶液，会对管内壁和容器产生腐蚀，会导致天然气流量测量不准，不仅使管线输送能力下降，更会造成严重的安全危害。随着天然气工业的迅猛发展和天然气长输管线的建设，如何高效全面监控天然气传输过程，降低天然气杂质对天然气管道的影响，为贸易交接*提供便利、法规遵从与过程管控，成为摆在天然气管线运营商和天然气供应商面前的难题与挑战。传统方案比较复杂、效率不高且成本高昂，每种杂质检测都需要单独的分析仪、运维计划以及专门的操作、校验和维护技能。针对这些挑战和问题，ABB推出了创新性的天然气监测分析仪Sensi+，一台设备就可同时连续检测天然气流中的H2S、H2O、CO2杂质，助力用户贸易交接*、法规遵从和过程监控。ABB Sensi+分析仪提供了一套创新性的天然气监测解决方案，可简化管道气体监测的操作与维护工作，降低成本。该解决方案通过单一设备，就能实时准确地分析天然气中的三种杂质（H2S、H2O、CO2），从而实现更安全、更简便、更高效的天然气监测。此外，该设备能快速响应，及时应对过程波动，有助于减少污染物和甲烷排放。Sensi+分析仪采用ABB成熟的激光分析技术（离轴积分腔输出光谱）可消除无效读数，并提供快速响应，以实现可靠的过程控制。Sensi+分析仪为远程监控和危险区域应用而设计，性能先进且拥有成本低。ABB测量与分析业务单元分析仪业务线全球负责人Jean-Rene Roy指出：凭借创新性的Sensi+以及ABB一系列天然气色谱仪产品，ABB可以为客户提供全面的天然气监测解决方案。该解决方案将组分检测与杂质检测整合于一套紧凑的、模块化的、可靠的系统之中。Sensi+分析仪可满足客户贸易交接*需求，较大地减少管道基础设施内部的腐蚀问题，避免资产遭受损坏。Sensi+检测所需的样品流量是其他技术所需的六分之一，可减少该分析仪的总体碳排放和天然气逸散。这一点反映出，ABB致力于助力减少碳排放和支持关键行业的可持续运营，以实现低碳社会。 天然气管线运营商需要高效管理其安装的分析仪器，确保这些设备的可靠性、系统集成性和设备性能表现，以便于贸易交接、减排和过程控制等。可满足危险区域需求的Sensi+分析仪只需简单的壁挂式安装就可和管道对接，无需进行复杂的系统吹扫。完成安装和标定之后，该分析仪即可在现场实现快速可靠的检测，无需校准。Sensi+分析仪包含ABB AnalyzerExpert™功能，可直接从该设备获得专业人员的指导操作。这些功能包括内置自诊断、自动的激光光束锁定、实时交叉干扰补偿和健康监测。 *符合本地法规要求

煤的气化是我国煤化工工业的重要组成部分，特别是在石油资源日益紧张的条件下显得更加重要。煤气成分的检测分析是气化炉优化控制的前提，也是煤化工行业其他工序的重要参数。此外，高炉、转炉，焦炉以及玻璃，陶瓷等工业领域也经常需要进行煤气成分的检测。本文将详细介绍一种采用新型的电调制多组分红外气体分析方法，配合最新发展的MEMS 技术热导 TCD 气体传感器以及长寿命电化学 O2、H2S传感器开发的集成化多组分煤气分析仪Gasboard-3100的技术应用。希望对你从事煤气成分检测有所裨益。1红外线多组分气体分析上图为 ndir 红外气体分析原理图：以 CO2分析为例，红外光源发射出1-20um的红外光，通过一定长度的气室吸收后，经过一个4.26μm 波长的窄带滤光片后，由红外传感器监测透过4.26um 波长红外光的强度，以此表示 CO2气体的浓度，如果在探测器端放置一种具备四元的探测器，并配备四种不同波长的滤光片，如CO2、CO、CH4以及参考的滤光片，就可在一台仪器内完成对煤气成分中 CO2、CO、CH4的同时测量。煤气分析仪Gasboard-3100红外测量部分技术在一体化的四元探测器上安装有四个不同的滤光片（CO2、CO、CH4、参考），可实现对三种气体的同时测量（如下图）。 滤光片一体化四元红外探测器2MEMS 技术热导 tcd分析目前国内H2分析大都采用双铂丝热敏元件制成的热导元件，体积大精度低，传感器的死区（dead space）大。煤气分析仪Gasboard-3100采用了国际最新发展的基于MEMS技术的TCD气体传感器，只需要加上合适的电压就可以输出一个与浓度对应的毫伏级信号。3电化学氧气、硫化氢分析在煤气成分分析中，O2是一个安全参数，有些时候H2S 也是一个重要参数。煤气分析仪Gasboard-3100采用了一种长寿命（6年）的电化学 O2传感器和H2S 传感器，该传感器实际上是一种微型电流发生器，配合高精度的前置放大电路，直接输出与浓度对应的电压进入仪器测控系统。4多组分煤气分析仪特点煤气分析仪Gasboard-3100包括用于CO、CO2、CH4的 NDIR 红外气体探测器，测量 H2的TCD热到探测器，O2、H2S 探测器；ADUC842测控系统及软件； ICD、键盘、打印机、气泵、以及报警等外部装置。电调制红外光源传统的红外气体分析仪采用连续红外热辐射型光源，如镍锘丝、硅碳棒等红外加热元件,其发出红外光的波长在2～15μｍ之间，由于其热容量大，通常采用切光片对光源进行调制。因此需要一个同步电机带动切光片旋转，其缺点在于存在机械转动。抗振性差，攻耗大，不适合于便携设备。其次为保证调制的频率，还需要严格同步的电机以及驱动电路，使得系统复杂化，成本也大大增加。煤气分析仪Gasboard-3100采用了国际上最新研制的一种类金刚石镀膜红外光源。该光源采用导电不定型碳（CAC）多层镀膜技术，热容量很低，因此升降温速度很快，其调制频率最高可以达到200HZ，新型电调制光源的使用，使得红外气体分析技术在仪器体积、成本、性能等方面都有实质性的提高。气体干扰校正从原理上讲，CO，CO2，CH4之间由于采用了特征波长，彼此测量间没有相互干扰，但是由于受当前滤光片生产工艺的限制，滤光片具有一定的带宽，CO 与CO2，以及 CO2与参考通道之间具有一定的干扰,因此成分之间具有一定的干扰，如果不加以校准，测量的误差将达到10% 以上，很难达到工业应用的要求，如按照单一标准气体 CO2标定后，如果通入不含CO2的70%的 CO进入仪器，CO2读数将达到7%左右。为了消除红外分析气体之间的相互干扰，煤气分析仪Gasboard-3100设置了10点标定程序，采用计算机算法得到了气体干扰校正方法，通过该方法的使用，可使CO、CO2、CH4的精度达到2%以上。研究表明，采用以往单一组分红外气体分析仪组成的煤气分析系统，如果直接采用测量读数，将可能得到不准确的测量结果。同时，煤气成分中的CO、CH4、N2、O2对 H2的测量准确性影响不大，主要是CO2的影响。通过大量实践证明，CO2对H2的影响是线性的，每1%含量的CO2将降低 H2含量为0.08%, 如果没有 CO2数据的校准，当CO2含量达到40%，则H2的误差将超过3%。这也充分说明，要想得到准确的煤气成分分析结果，各组分必须同时测量。测量流量控制虽然红外以及电化学气体分析在一定程度上受测量流量影响较少，但是对于 TCD 热导H2分析来说，气体流量的稳定直接关系到 H2的测量精度。为了保证测量流量的稳定，煤气分析仪Gasboard-3100采用了微型的柱塞气泵，将测量气体压缩到0.2mPa, 通过气体稳压和稳流阀后进入气体分析仪，这样可以将整个气体的测量流量维持在1L/min。流量的稳定在一定程度上，也提高了红外以及电化学气体测量的精度和稳定性。通过以上技术的采用，多组分煤气分析仪可以实现以下组分和精度的测量（表1），并已经应用在包括高炉、转炉、煤气发生炉等工业现场，取得了良好的成绩。表1：多组分煤气分析仪技术参数结论（1）通过采用新型电调制红外光源，省却了以往红外气体分析仪器复杂和昂贵的电机调制系统,大大降低了系统成本和功耗。实现了CO、CO2、CH4的同时测量。（2）通过采用MEMS 技术的 TCD 热导，以及长寿命的 O2、H2S 电化学气体传感器与红外气体测量的组分，实现了煤气多组分的同时在线测量。（3）红外测量组分间由于受滤光片带宽的限制，存在一定的相互干扰，通过计算机校正算法可以将组分的测量精度提高到2%以上，这也说明，以往单一组分的红外气体分析仪直接用于煤气分析，很可能造成测量数据不准确。（4）TCD 热导 H2分析必须进行 CO2气体的校准，否则将可能造成超过3%的误差。因此如果仅仅采用单一H2分析仪而没有其他气体气体的校准，以往组合式的煤气成分监测系统很可能得不到准确的测量数据。

用英国肖氏品牌进口露点仪对天然气水露点测试误差原因分析 一、水露点测试及数据分析 西气东输管道轮南站进气水分含量较高,为了及时准确监测其气质和水露点变化,2014年11月开始投用美国菲美特DPT600便携式水露点分析仪,2015年1 月投用在线水露点分析仪。经过对比,发现两种分析仪测试数据存在一定差异。为此,2015年2 月15～17 日,在轮南站采用两种分析仪对天然气水露点进行了测试,测试过程分为两个阶段,测试结果见表1 。由表1 可以看出,**阶段3 台仪表测试结果差异较大,第二阶段经过调整后测试结果差异较小,较为接近,表明轮南进气点水露点不稳定,水露点较高并且一天内变化较大。在正常运行情况下,两种分析仪测试数据的*大误差不超过3 ℃。在线水露点分析仪的结果高于便携式水露点分析仪。用英国肖氏品牌进口露点仪对天然气水露点测试误差原因分析，产品：SADP露点仪|在线露点仪| 肖氏露点传感器|肖氏露点仪|顶空分析仪|药品残氧仪|压缩空气露点仪|Mocon透氧仪|膜康透湿仪|代二、分析仪测试误差原因分析 1 、　测试原理的差异 在线水露点分析仪通过石英晶体频率变化检测天然气中的含水量,根据含水量与压力对应关系计算露点值。便携式水露点分析仪则是通过冷却镜面法直接读出露点值。可见,不同的测试原理会造成测试结果的差异。 　2 、　环境温度 当天然气水露点值高于或接近环境温度时,在天然气进入便携式水露点分析仪过程中必然会有一部分水析出,造成分析仪测试结果低于天然气实际露点值,而在线水露点分析仪带有恒温装置,不容易受到环境温度的影响。用英国肖氏品牌进口露点仪对天然气水露点测试误差原因分析 3 、　天然气气质 天然气中含有的烃类、杂质以及乙二醇会影响水露点分析仪结果的准确性。由于在线水露点分析仪取样系统已经安装有固体过滤器和乙二醇过滤器,并且烃类对石英晶体频率的分析结果没有影响,因此天然气中含有的烃类、杂质以及乙二醇对在线水露点分析仪的测试结果影响较小。而便携式水露点分析仪,乙二醇对天然气水露点测试影响较大,每次测试前需检查乙二醇过滤器滤芯是否失效,以防杂质和烃类会在镜面堆积影响观测结果。如果烃露点与水露点相近,也会影响操作人员观测。 4 、　人为因素 在线水露点分析仪无需进行现场操作,调试完毕后可自动进行连续分析,人为因素影响小。便携式水露点分析仪需人工操作,其测试结果与测试人员观察结果有较大关系,受人为因素影响较大。 三、水露点测试注意事项 1 、　便携式水露点分析仪测试注意事项 (1) 控制气体流速　气体流速太快,影响镜面温降、露珠的形成以及露珠观察,应调整便携式水露点分析仪的放空速度,使天然气缓慢通过冷却镜面。 (2) 控制冷却速度　2015 年2 月15 日轮南站与四川天然气研究院测试数据差别较大,经现场分析,排除了气质、环境温度、过滤器及人为影响等因素,发现液氮量多,铜棒插入保温桶较深,镜面温度冷却较快,不易观察到露珠形成时的温度。为此,减少保温桶液氮量和铜棒插入深度,使镜面温度下降1～2 ℃/ min ,经调整,2 月16 日轮南站与四川天然气研究院测试数据比较接近。 2 、　在线水露点分析仪测试注意事项 (1) 消除减压影响 进入在线水露点分析仪的样气压力为137. 89～344. 74 kPa ,干线压力则高达10 MPa ,减压过程中必然伴随有较大温降,天然气中水分也会随着温降析出,因此,样气减压处必须安装保温和伴热装置,以防止水分析出而影响分析结果的精度。轮南站在线水露点分析仪安装有带加热的减压器,取样管道也安装了伴热装置,避免了因减压造成水分析出的问题,保证了分析结果精度的准确性。 (2) 设置旁通管道 在线水露点分析仪必须安装旁通管道,一方面可以加快系统响应时间,保证样气流通,无死气 另一方面确保样气管道内的积液和杂质及时排出,消除对分析结果的影响。用英国肖氏品牌进口露点仪对天然气水露点测试误差原因分析 (3) 定期维护分析仪 在线水露点分析仪技术手册中指出,水分发生器和干燥器寿命均为两年,但是实际运行过程中发现水分发生器只能使用半年,干燥器寿命为一年,与技术手册说明出入较大,因此不能完全按照技术手册说明进行维护,应根据在线水露点分析仪实际运行情况进行定期维护和更换零部件。2 月16 日轮南站在线水露点分析仪进行标定后,其分析结果与便携式水露点分析仪数据较为接近,从而也说明定期维护对于保证在线水露点分析仪准确运行具有重要意义。 四、结论及建议 (1) 当天然气露点高于或接近环境温度时,在线色谱分析仪测试数据比便携式水露点分析仪准确,并且分析结果的精度高于便携式水露点分析仪。 (2) 鉴于在线水露点分析仪具有维护简便、人工操作少、能够实时和连续反映天然气水露点变化趋势等优点,重点站场(管道首末站) 应安装在线水露点分析仪进行实时连续监测管道天然气水露点变化 非重点站场(中间站) 可以使用便携式水露点分析仪进行水露点测试。 (3) 为了保证在线水露点分析仪的准确性,应加强定期维护,及时发现仪表存在的问题并及时处理。 (4) 为了便于确定西气东输管道其它站场在线水露点分析仪准确性,以轮南站两种水露点分析仪测试数据误差不超过3 ℃为指导原则,将便携式水露点分析仪和在线水露点分析仪测试数据进行对比,如果误差在3 ℃以内,则可认为分析结果准确。

近日，中国分析测试协会颁发了2021年度中国分析测试协会科学技术奖（CAIA奖）获奖证书，四方光电申报的“激光拉曼光谱天然气分析技术研究与应用”项目荣获二等奖！中国分析测试协会科学技术奖（CAIA奖）是由国家科学技术奖励工作办公室批准的我国分析测试领域唯一的社会团体奖项，目的是鼓励分析测试技术和方法的创新，奖励对象是全国范围内优秀的分析测试科技工作者。自1993年设奖以来，获奖结果反映了当年国内分析测试领域新原理、新方法、新技术、新应用的研究方向和发展水平。“激光拉曼光谱天然气分析技术研究与应用”项目解决了以往天然气中主要碳氢化合物分析需要昂贵的在线色谱GC和载气、硫化合物分析需要采用复杂的燃烧法或者醋酸铅试纸法等技术难题，研制了激光拉曼天然气在线分析仪及配套的气体标准物质，保障含量天然气安全平稳开发、净化处理、输送和高效环保利用，推动我国天然气工业高质量发展。四方光电依托“国家重大科学仪器开发专项”-激光拉曼光谱气体分析仪(2012YQ160007)项目，通过与国内天然气分析标准起草单位-中石油西南油气田天然气研究院合作，通过在拉曼光谱测量天然气主要成分的基础上，对微量元素H2S等的分析进行了进一步拓展。四方光电钻研激光拉曼光谱气体分析技术十余年，创新建立了激光拉曼天然气分析新方法，可在线实时对十余种气体组分进行同时定性及定量监测；产品既不需要高纯载气，也无需分离样品气，精度高，寿命长且抗干扰能力强，已应用于天然气、页岩气、录井、石油化工、煤化工、钢铁冶金、焦化、生物质气化、橡胶裂解气化等领域，可取代在线气相色谱GC与质谱MS。 四方光电不断针对激光拉曼分析技术的可扩展性、连续性、准确性进行创新优化，参与的由中国石油西南油气田分公司天然气研究院主持的“天然气中硫化物光谱检测技术研究及应用”项目，曾荣获2021年度中国石油与化工自动化行业科技进步一等奖。目前，四方光电已形成从高端激光光谱（拉曼、TDLAS技术）到红外、热导、顺磁、氧化锆等原理技术的高、中、低端完整气体分析仪器应用解决方案及产业化，对替代进口、做大做强我国科学仪器产业、提高工业流程自动化水平具有重要意义。

中国分析测试协会科学技术奖(CAIA奖)是由国家科学技术奖励工作办公室批准的我国分析测试领域的社会团体奖项，目的是鼓励分析测试技术和方法的创新，奖励对象是全国范围内优秀的分析测试科技工作者。自1993年设奖以来，获奖结果反映了当年国内分析测试领域新原理、新方法、新技术、新应用的研究方向和发展水平。 　　“激光拉曼光谱天然气分析技术研究与应用”项目解决了以往天然气中主要碳氢化合物分析需要昂贵的在线色谱GC和载气、硫化合物分析需要采用复杂的燃烧法或者醋酸铅试纸法等技术难题，研制了激光拉曼天然气在线分析仪及配套的气体标准物质，保障含量天然气安全平稳开发、净化处理、输送和高效环保利用，推动我国天然气工业高质量发展。四方光电依托“国家重大科学仪器开发专项”-激光拉曼光谱气体分析仪(2012YQ160007)项目，通过与国内天然气分析标准起草单位-中石油西南油气田天然气研究院合作，通过在拉曼光谱测量天然气主要成分的基础上，对微量元素H2S等的分析进行了进一步拓展。 　　四方光电钻研激光拉曼光谱气体分析技术十余年，创新建立了激光拉曼天然气分析新方法，可在线实时对十余种气体组分进行同时定性及定量监测；产品既不需要高纯载气，也无需分离样品气，精度高，寿命长且抗干扰能力强，已应用于天然气、页岩气、录井、石油化工、煤化工、钢铁冶金、焦化、生物质气化、橡胶裂解气化等领域，可取代在线气相色谱GC与质谱MS。 　　四方光电不断针对激光拉曼分析技术的可扩展性、连续性、准确性进行创新优化，参与的由中国石油西南油气田分公司天然气研究院主持的“天然气中硫化物光谱检测技术研究及应用”项目，曾荣获2021年度中国石油与化工自动化行业科技进步一等奖。 　　目前，四方光电已形成从高端激光光谱(拉曼、TDLAS技术)到红外、热导、顺磁、氧化锆等原理技术的高、中、低端完整气体分析仪器应用解决方案及产业化，对替代进口、做大做强我国科学仪器产业、提高工业流程 自动化 水平具有重要意义。