天然气开采气体监测-大型海上油气生产运营商天然气全组分监测项目

项目背景

合作背景

随着全球能源结构的转型和环境保护意识的增强，天然气作为清洁能源的重要组成部分，在能源市场中的地位日益凸显。在这一背景下，众多大型海上油气生产运营商都面临着环境保护、产品质量和安全生产等多方面的挑战和要求，全组分监测技术显得尤为重要。此外，热值监测也是优化开采和处理工艺、提高资源利用率和经济效益的关键。随着法规对环保和安全标准的提高，热值监测设备也成为了运营商确保合规性不可或缺的工具。由于天然气的热值和燃烧效率直接受其组分影响，所以在精确监测天然气成分的同时，热值监测也可以为企业在天然气质量上严格把关，帮助企业提高市场竞争力。

项目介绍

该项目客户是某大型海上油气生产运营商，作为我国海上第一大天然气清洁能源供应基地，其承担着大面积海域石油天然气的勘探、开发和生产业务，对天然气全组分及热值监测的需求尤为迫切。

天然气分析仪作为一种专业的气体检测与分析设备，其主要目的是精确测量天然气中各组分的浓度。这种设备可以有效识别和量化天然气中的甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等烃类成分，以及硫化氢、二氧化碳等非烃类成分。通过这些数据的获取，可以为天然气生产、输配、利用等环节提供有力的技术支持和决策依据。传统的气相色谱分析仪虽然能够提供组分分析，但在热值监测方面存在局限，且价格十分昂贵。

随着“核心仪表国产化”的号召，客户公司迫切需要一种能替代传统进口色谱分析仪的国产化解决方案。经过深入的市场调研和产品测试，四方仪器生产的激光拉曼分析仪完全符合客户需求。该设备在客户公司终端处理厂的试点验证中，与现有的某进口品牌色谱仪进行了对比测试，展现出了卓越的性能。

产品原型

激光拉曼光谱气体分析仪

由四方仪器自主研发生产的LRGA-6000激光拉曼光谱分析仪，是专门针对天然气采集及运输等工况而特别研发的高端监测设备，可在线测量样气中C1~C5等近20种气体浓度，以其高效稳定的性能广泛应用于生物质气、天然气、垃圾填埋行业。

该设备集预处理单元、控制单元、分析单元三部分于一体，自动完成采样、排水等操作，实现24小时无人值守，大大减少了人工负荷，保证系统长期稳定、准确、连续自动在线运行。更重要的是，其独特的热值监测功能，能够根据样气中各组分气体浓度自动计算热值，为优化生产流程提供了强有力的数据支持。测试数据可通过RS-232或RS-485、4~20mA、Modbus TCP协议通讯等定制化输出接口传输到上级集中控制系统，为实现远程的监测、工艺调整提供实时依据。

主要参数

项目实施

技术方案

我司所提供的激光拉曼光谱气体分析仪可以实时在线同时测量近20种气体组分，涵盖了从C1（甲烷）到C5+（含碳数大于或等于5的烃类）的碳氢化合物，以及二氧化碳（CO2）、氮气（N2）等重要的非烃组分。此外，还包括了异丁烷（i-C4）、正丁烷（n-C4）、异戊烷（i-C5）和正戊烷（n-C5）等同分异构体。在此基础上精确计算并监测天然气的热值，这对于优化生产流程、提高资源利用率具有不可替代的作用。项目现场的测试对比设备为一台知名进口品牌气相色谱仪，该设备配备了热导检测器（TCD），能够对一系列关键组分进行精确测定。

四方仪器激光拉曼分析仪与某知名进口色谱分析仪的现场测试数据对比

传统的天然气全组分分析主要使用在线色谱，此次我司所提供的激光拉曼分析仪在该领域应用是一项重大突破，有效打破了进口分析仪表的技术壁垒，完美替代了进口设备。同时，通过实际测试情况以及数据分析对比，我司激光拉曼分析仪在响应时间、耗材、运行载气等方面还具备多项明显优势。特别是在热值监测方面，我司设备能够快速、准确地根据天然气中各组分气体浓度计算热值，为生产决策提供了可靠的依据。

方案价值

该技术方案的实施，将进一步提升客户公司在天然气生产工艺和产品气体质量把控方面的技术水平。通过采用激光拉曼分析仪，企业能够更加精确地掌握天然气组分的变化，实现热值的实时监测，优化生产流程，提高资源利用率。

在技术创新与突破方面，我司方案采用激光拉曼光谱法，打破了传统色谱技术的局限，提供了一种全新的多组分气体浓度及热值检测技术，具有更高的灵敏度和选择性，为生产决策提供了可靠的依据。在成本效益方面，国产化设备有效降低了设备采购和运行成本，减少了对进口设备的依赖，提升了经济效益。

系统的操作便捷性很强，全触屏界面设计，纯中文操作，自动校准功能，简化了操作流程，有效提升了用户体验度。相比色谱技术，激光拉曼分析仪在维护时间上也有了很大程度的提升，显著降低了维护成本。且激光拉曼系统的环境适应性更好，设备能够在5~60℃的环境温度下稳定工作，适应各种恶劣的海上环境条件。相信随着该技术的应用和推广，将进一步推动我国天然气产业的技术进步和产业升级。

项目现场

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