恩德斯豪斯(E+H)拉曼和TDLAS在油氣行業中的應用

5月31日-6月2日，一年一度的國際石油天然氣產業高峰論壇在北京舉辦。恩德斯豪斯(E+H)出席本次大會，向與會嘉賓們展示了恩德斯豪斯先進的光學分析儀器及解決方案。大會首日，光學分析應用工程師文睿彬在主論壇發表主題演講《拉曼和TDLAS在油氣行業中的應用》。

?Endress+Hauser

恩德斯豪斯RAMAN 和TDLAS分析儀都采用了激光光源，是基于激光的光譜分析技術。

TDLAS可調諧二極管激光吸收光譜主要測量PPM級微量單一氣體組分, 主要的分析對象是H2O, H2S，CO2，NH3, C2H2。

而RAMAN是常量級原位分析多組分樣品的手段。

恩德斯豪斯拉曼和TDLAS分析儀典型應用簡介 ：

Raman在煤制合成氣過程中的應用

一張典型的拉曼譜圖如下圖所示，橫坐標是拉曼位移，它代表了對應的組分是什么，縱坐標是信號強度，它代表了該物質有多少。一張圖上有多個峰，他們當中可以得到多個組分的信號。在這里我們可以看到有CO, CO2, CH4, H2, ——這是典型的煤制合成氣過程氣體。僅需要幾秒到幾十秒，就可以得到這些組分的定量分析結果。

各種煤轉化技術，尤其是潔凈煤技術中煤的氣化是最有應用的前景技術之一。測量煤合成氣過程中氧氣、一氧化碳、二氧化碳和氫氣可確保得到最大生產效益。拉曼分析儀響應速度快，精度高，還滿足現場的防護和防爆要求，保障裝置和人員的安全。

拉曼分析不受水的影響，相比色譜質譜方法分析煤合成氣過程有很大的優勢。儀器防護和防爆級別滿足現場使用的要求。樣品通過取樣裝置后就近分析，不需要將樣品遠距離送到分析小屋，這樣節約了大量的成本了風險。

LNG貿易交接計量中的熱值分析

天然氣的價格與其熱值相關。天然氣中各個組分有不同的熱值。傳統的方法要測試其質量和發熱，需要將其氣化后再用GC的方法分析。這個過程需要長時間的氣化預熱過程。整個過程準確和穩定性，響應速度都非常重要。

使用恩德斯豪斯拉曼測試LNG樣品無須氣化，在LNG的低溫狀態下直接測試。把拉曼探頭插到管道上原位分析，采集其光譜信號后通過光纖傳到分析儀，再計算各組分的含量，通過換算即可以得到熱值結果如BTU或沃泊指數。拉曼分析儀自身支持4個通道，測試多個管道樣品時不需要切換流路。在切換加注船/車時不需要暫停分析儀。這種在工藝壓力和溫度下直接測量的方式極其方便 。和傳統的氣化后用GC法測量相比，拉曼測量周期很短，僅僅需要幾秒鐘就得到分析結果。

J22 TDLAS分析儀測試天然氣中的水

可調諧二極管激光光譜技術，簡稱TDLAS。J22這款TDLAS分析儀是為天然氣中水分測試而專門設計的。天然氣夾雜的水有可能會導致冷凝或結晶，甚至腐蝕或堵塞管道，引起更大的危害。

基于激光技術的TDLAS方法不受甲醇雜質等因素的干擾，非常適合天然氣水分的測量。通過測試水在1900nm附近的特征吸收，利用比爾朗伯定律算得其含量。這個過程中，針對具體的應用分析模型是預置在儀器中的。相比其它測水方法，J22不存在濕潤和干燥延遲問題，能對水分的大幅變化作出快速響應，分析速度快，動態響應范圍極好。J22的卓越可用性 ，確保了關鍵節點的測量連續可靠，快速識別和糾正不合規的氣體。確保了天然氣質量控制的可靠。其防爆認證確保了其安全操作。

20多年來，恩德斯豪斯的TDLAS分析儀已擁有13000個裝機量。在此期間，全球服務團隊獲得了大量的知識，幫助恩德斯豪斯光學分析團隊提供更成熟和更快的服務。

（來源：恩德斯豪斯）