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    布魯克(北京)科技有限公...

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    高通量拉曼光譜儀用于天然氣全流程成分分析

    閱讀:215      發布時間:2025-12-12
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    成分測量賦能天然氣產業高質量發展

    天然氣作為全球能源體系中的核心燃料與工業試劑,其成分精準測量對能源利用效率、工業生產安全及碳減排目標實現具有關鍵意義。

    通過檢測甲烷、乙烷、丙烷等烴類氣體,以及二氧化碳、氧氣、氫氣等非烴類氣體的濃度,可直接確定天然氣的熱值、碳值等核心特性,這些數據不僅是評估收集線、生產線、精煉環節氣體質量的核心依據,也是管道輸配(如輸電線路至配電線路、配電端至使用點)及客戶間氣體交接的重要技術支撐,同時為天然氣摻混氫氣以降低碳強度等新型應用場景提供數據基礎 。




    高通量拉曼光譜儀用于天然氣全流程成分分析

    圖1  A 甲醇拉曼峰,B丙烷拉曼峰,C /D氫氣拉曼峰,E 二氧化碳拉曼峰,F氧氣拉曼峰


    傳統測量技術局限:紅外 / 近紅外光譜、在線氣相色譜(GC)及質譜技術雖能實現成分檢測,但測量速度慢,面對氣流成分動態變化時響應滯后;可調諧二極管激光器(TDL)、化學吸收法及氣體專用傳感器則需多臺儀器組合,才能覆蓋所有目標成分的檢測需求。

    相比之下,拉曼光譜技術具備顯著優勢 —— 既能達到同等甚至更高的測量精度,又能縮短檢測時間,且單臺儀器即可完成全成分測量,為天然氣成分實時監測提供了新路徑。

    高通量拉曼光譜儀用于天然氣全流程成分分析

    布魯克高通量拉曼光譜儀,進一步突破了傳統技術瓶頸。該設備可實現天然氣全流程在線同步測量,不受水、H?S、SO?等干擾性化合物影響。 HTVS™技術,大幅提升光譜通量,在提高信噪比(SNR)的同時,兼顧了測量速度與光譜質量,為復雜工況下的天然氣成分檢測提供了可靠解決方案。


    布魯克Tornado HFPP 785nm拉曼光譜儀配置非接觸式探頭測量天然氣部分成分案例

    高通量拉曼光譜儀用于天然氣全流程成分分析

    圖2 高通量拉曼光譜儀測量天然氣關鍵分析物在不同管道壓力下的 RMSECV

    高通量拉曼光譜儀可幫助管道運營方實時掌握氣體成分,基于含量、熱值、純度制定合理定價策略;同時,通過氮氣、氧氣的濃度監測,可快速識別管道泄漏,在氧氣濃度異常升高時及時預警,保障輸配安全。


    在線拉曼光譜儀測量天然氣可實現:

    1.多成分同步監測:單臺儀器可同時測量多種天然氣成分,數據可直接用于控制系統調節、泄漏識別及防爆環境預警,簡化監測流程。

    2.全流程適配:天然氣收集、傳輸、分配全鏈條,同時滿足以天然氣為原料的化工、石化生產過程的成分檢測需求。一臺儀器可以連接最多8個探頭對不同監測點樣品進行監控。

    3. 碳減排支撐:精準測量脫碳天然氣流中的氫氣濃度,適配不同地區摻氫需求,助力碳減排目標實現。

    4.液化天然氣:可用于液化天然氣測量,液體中成分摩爾濃度更高,使檢測更靈敏、速度更快。


    布魯克高通量拉曼光譜儀

    高通量拉曼光譜儀用于天然氣全流程成分分析

    布魯克高通量拉曼光譜儀是天然氣流關鍵成分同步測量的高效分析工具。核心優勢:單臺儀器替代多技術組合,簡化測量系統;HTVS™技術實現 快速檢測,實時捕捉氣流成分變化;高精度數據支撐管道運營方優化定價、提升安全管控能力;一臺儀器可實現多通道多位點不同狀態樣品監測。為天然氣全流程成分監測提供了可靠、高效的解決方案,對能源行業高質量發展與碳減排目標推進具有重要意義

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