激光在线气体分析仪在石油工业中的实际应用效果

在石油工业的每个工作环节都存在有挥发性、有毒性、易燃易爆性的气体，而且在现场的设备设施非常复杂、人员众多、情况也很复杂。长期以来，生产安全和环保问题一直是石油工业的工作重点。石油工业中的开采、运输、加工、炼制等，都需要对易燃易爆气体（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙炔、乙烯）、有毒气体（硫化氢、一氧化碳）和其它气体（氧气、水）进行实时连续监测，对于安全生产和环保有着重要意义。

在石油工业现场，传统的检测方法主要有气象色谱、质谱仪和色质联用方法，半导体型和电化学型的气敏传感器，催化燃烧式可燃气体8455线路检测中心，光学与光谱学方法。色质联用方法虽然可以实现高灵敏的分析和测量，但属于实验室分析方法，仪器设备庞大，使用条件非常苛刻，费时费力，不适合石油工业现场的复杂环境下使用。气敏传感器的通用性差，可靠性、灵敏度低，响应和恢复时间比较长，很难实现微量气体的检测；催化燃烧式可燃气体检测仪响应速度快、重复性好、运行稳定，能够用于天然气、煤气、烷类和汽油、醇类、酮类、苯类等可燃气体的检测，但是它的灵敏度差，无法满足安全监测的要求，而且室外开放空间中挥发气体不能像室内那样积聚，就算是有泄漏，也难以进行及时准确的监测。唯有光学与光谱学方法适合石油工业中使用，TDLAS激光在线气体分析仪具有精度高、分辨率高、响应速度快、不受背景气体干扰、选择性好的优点。激光在线气体分析仪可以满足石油工业现场中特种气体的监测要求，在石油工业的气体监测研究中得到广泛使用。

甲烷是一种易燃易爆的气体，在石油工业中天然气的主要成分，甲烷在厂区聚集就会引发爆炸事故，天然气厂区的爆炸通常是连锁反应，爆炸程度非常严重，所以，在石油工业中需要对甲烷爆炸下限（lel）进行实时在线监测。甲烷是主要的温室气体之一，也是导致温度升高的原因之一，因此控制甲烷排放也需要高灵敏的监测。

乙烷是大气中含量非常多的氮氢化合物之一，一直影响着大气化学和气候，大气中的乙烷主要来源于化石燃料和生物燃料的消耗和生物质燃料的燃烧。天然的乙烷海底富层表面有油气储藏，所以，在油气勘探中对乙烷的测量非常重要。

丙烷是一种无色可燃的气体，是液化石油气和原油挥发的重要成分，在石油工业中很常见，丙烷在标准大气压下具有挥发性，而且密度很大，易聚集在低洼地区引发爆炸，为了避免爆炸事故，在石油工业现场中对丙烷的检测也非常重要。

丁烷是两种分子式为C₄H₁₀的烷烃化合物的总称，分别是正丁烷和异丁烷，丁烷是一种无色、易燃、易爆、易液化的气体，也是发展石油化工的重要原料，油田气和天然气中都含有丁烷，为了避免石油工业中油气储存和运输过程中发生爆炸，需要对丁烷进行检测。

乙烯是石油产业的核心，产量是衡量石油工业发展程度的标准，是一种无色易燃qi体，和空气形成的混合物易发生爆炸，广泛存在炼油厂中，是高分子材料和精细化工等领域的标志性气体，在石油工业中的监测很重要，TDLAS在乙烯检测时常用的波段是1.62μm和3.3μm。

石油裂解气中含有少量的乙炔和其它炔烃，乙炔主要来源于碳氢燃料的燃烧，是一种重要的工业原料，常应用于焊接、金属切割和化学合成等领域。乙炔有着活泼的化学性质特性会导致爆炸，所以，对乙炔的高灵敏度检测有着重要意义。

在含硫石油的开采和提炼、天然气的开发和运输等工业现场中的都存在着有毒气体泄漏的风险，严重影响了工作人员的人身安全，对经济也会造成影响，因此，使用激光在线气体分析仪对有毒危险气体进行检测意义重大。硫化氢是石油钻井中重要的指示气体，也是天然气中的一种剧毒气体。

一氧化碳是一种无色、无味、有毒、易燃的危险气体，微量的一氧化碳气体会使人中毒、窒息。一氧化碳是液化天然气的主要成分，油田作业中的气站和检测站储罐阀门等位置都有一氧化碳泄漏的风险。所以，对一氧化碳的泄漏检测尤为重要。

TDLAS也是一种微量气体检测技术，而且成熟的TDLAS平台也可以解决复杂气体混合物中的精确测量问题，复杂环境一般有着很多液体或者固体颗粒，被测气体不一定是微量气体，比如测量天然气在管道内或热处理炉气流中的水含量和石油、液体染料、天然气储气罐中的氧气含量，对这些气体的检测和监测有着非常重要的意义。

石油工业中还含有大量的烯烃化合物，烯烃化合物的燃点低而且易挥发，这些烯烃化合物和氧气接触之后就会提高爆炸发生的可能，所以，检测分析氧气含量并控制氧气的含量也同样重要。

综上所述，激光在线气体分析仪是石油工业作为安全生产和解决环保问题的重要工具，具有灵敏度高、选择性好、响应速度快、不受背景气体干扰、适用于多组分多参数测量的等优点，在石油工业气体检测方面也会得到迅猛发展。

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