甲烷测漏仪

谈及气候变化，二氧化碳通常是焦点，但未来几十年，削减甲烷排放可能对控制全球变暖产生更大的影响。据《自然》报道，在一颗即将从美国加利福尼亚州发射的卫星的帮助下，政府部门和企业终于有了一个工具，能帮助它们精确定位地球上的甲烷热点并堵住泄漏。MethaneSAT概念图。图片来源：BAE Systems这颗名为MethaneSAT的卫星耗资约8800万美元，旨在为观测全球油气田、农业设施和垃圾填埋场排放的甲烷提供全新视角。卫星运营方将与美国谷歌公司合作，利用一个大气模型处理来自卫星的数据。该模型可以追踪空气中的甲烷及其地面来源。谷歌还计划使用人工智能算法绘制全球油气田基础设施地图，并确定污染来源。美国环境保护基金会领导了MethaneSAT的开发。“这将是我们第一次获得温室气体的此类信息。”该组织首席科学家Steven Hamburg表示，MethaneSAT将通过“彻底的透明度”实现政府和企业的问责制。MethaneSAT起源于大约10年前帮助揭示美国油气田污染程度的航空器运动。环境保护基金会随后与学术界和工业界合作，进行一系列研究，记录了美国各地的甲烷排放量，最终表明石油和天然气部门的甲烷排放量比官方估计高60%。在这项工作的基础上，它们组织了一个团队设计这颗卫星。2018年，环境保护基金会及美国哈佛大学的主要科学合作伙伴通过“大胆计划”获得了启动资金，用于开发甲烷卫星。MethaneSAT与众不同之处在于高分辨率测量。如果成功，环境保护基金会将成为第一个开发出这种科学口径卫星的环保组织。“我们正在适应一个无人区。”哈佛大学大气科学家、MethaneSAT技术团队负责人Steve Wofsy说。MethaneSAT每天从大约30块面积为200平方公里的土地上向地球传输图像。这足以完成其监测全球油气田、农业设施的核心任务。对于运营方来说，最大的问题是卫星数据是否真的会推动相关部门采取行动，有所作为。环境保护基金会大气科学家Ilissa Ocko表示：“如果我们能够消除甲烷排放，那么在未来几十年里，基本上可以将全球变暖幅度减半。其中，石油和天然气行业可以在几乎没有额外成本的情况下，减少大部分甲烷排放。”

p 　　甲烷的升温“潜能”是二氧化碳的25倍，而石油和天然气钻井泄漏成为甲烷排放的主要来源。据《科学美国人》杂志官网6日报道，IBM与哈佛大学、普林斯顿大学研究人员合作，设计了一个5毫米见方的微型传感器芯片，可持续实时检测甲烷排放。 /p p 　　目前，油气行业通过人工手持红外摄像机来检测甲烷泄漏，这一方法昂贵且低效。美国西南能源公司企业环境项目主管东· 约旦说，如果对整个工厂进行气体泄漏检测，需要专门派人用一整天的时间操作这种手动扫描设备。一般而言，公司每季度进行一次整体检测，因此，有些泄漏可能要几个月后才被发现。另外，这种红外摄像机虽对大的泄漏源足够敏感，但对小的泄漏点很容易“视而不见”。 /p p 　　而IBM研发的微型芯片，其安装在小硅晶片上的传感器包含激光和玻璃缆线通道。激光从光缆向空气中发射，当甲烷分子飘过传感器上方时，会吸收特定波长的光线，产生一种独特的特征 芯片将其转化成电信号，再通过绘制光吸收图谱来测算甲烷泄漏量。 /p p 　　石油和天然气公司将这些传感器嵌入井壁或压缩机站周围，光吸收中非常微小的变化数据可自动发送到IBM的云计算机，结合风力、湍流、适度、温度等复杂动力模型，就能判断甲烷泄漏源。一旦确定，公司可立即派人前去修复。 /p p 　　IBM认知物联网系统和技术经理诺玛· 索萨说，这款芯片的优点是可以提供实时警报，并标记时间和位置等信息，“最关键的是，所有芯片都是无线连接”。市场上甲烷检测传感器非常昂贵，规模巨大且需要电力，而IBM这款不需太阳能供电的芯片设计成本较低，每个芯片只要200美元。 /p p & nbsp /p

近日，VOCs及甲烷泄漏检测红外热成像仪（OGI）及探测器工程技术中心（以下简称“技术中心”）在嘉兴经济技术开发区科创标杆企业——浙江焜腾红外技术股份有限公司（以下简称“焜腾红外”）正式挂牌成立，技术中心揭牌仪式在嘉兴长三角高层次人才创新园隆重举行。该技术中心专门设在浙江焜腾红外技术股份有限公司企业内，利用焜腾红外的技术平台进行技术研发和创新，基于焜腾红外的核心芯片技术，探索新的有毒有害及温室气体排放监测的技术监测手段。同时，焜腾红外董事长詹健龙先生担任该技术中心主任。揭牌仪式上，中国石油化工技术装备专业委员会理事、专委会秘书长丁武先生与浙江焜腾红外技术股份有限公司董事长总经理詹健龙共同为技术中心揭牌。技术中心揭牌该技术中心设在焜腾红外具有深远的意义，焜腾红外将通过积极创新和实践，与各行业共同推进并提高我国的VOCs及甲烷泄漏探测技术在环保和工业领域HSE（健康、安全和环境）中的应用创新发展，并拓展VOCs及甲烷泄漏探测技术在电力、煤矿、天然气储运、农业等各个行业的应用，为全面提升新质生产力、为国家双碳战略作出贡献。下一步，焜腾红外将进一步勇于创新，大胆试点，联合产学研各个领域的专家学者一起合作、一起探讨并实践这一新技术在各行各业中的应用，用科学创新提升运营管理水平。焜腾红外董事长詹健龙发表主旨演讲揭牌仪式上，浙江焜腾红外技术股份有限公司董事长詹健龙先生为广大来宾献上了主题为【制冷红外热成像芯片技术在石油石化行业VOCs及甲烷泄漏监测中的应用】的精彩主旨演讲。特邀嘉宾中国工业环保促进会副秘书长兼化工委员会主任李小平先生、华东理工大学资源与环境工程学院党委书记修光利教授、中石化（大连）石油化工研究院有限公司环保所副所长陈中涛先生等专家学者也分别围绕“双碳”背景下VOCs污染防治新要求、挥发性有机物监管政策进展和监测检测技术发展、VOCs及异味无组织排放监控、预警与溯源等主题进行了精彩的发言。目前，焜腾红外自主研发和生产的制冷型中波、长波气体泄漏探测器可有效监测到一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯、氨气、六氟化硫等400多种VOCs气体。焜腾红外自主研发生产的中波标准款（550 g）、小型款（350 g）、微型款（260 g）等不同规格的制冷红外气体泄漏探测器，波段在3.2-3.5 μm、4.2-4.4 μm、4.5-4.7 μm，像元间距为320*256（30 μm）640*512（15 μm），NETD≤15 mk@25℃；制冷型长波标准款及小型款红外热成像气体泄漏检测仪，波段在10.3-10.7 μm和7-10.7 μm，像元间距为320*256（30 μm）640*512（15 μm），NETD达25 mk@25℃；中波、长波气体泄漏探测器均采用高端制冷型高工作温度（HOT）二类超晶格（T2SL）红外探测器，以图像形式快速发现甲烷、一氧化氮、二氧化硫、乙烯、六氟化硫、氨气等气体的泄漏，适用于开放空间的泄漏检测，能远距离、大范围快速筛查电力、石化、化工生产储运装置的泄漏，并能精准定位泄漏或排放源头，极大提升泄漏检测的效率，具有视频录制、拍照和语音录制功能，便于监督执法现场取证。焜腾红外的气体泄漏检测热像仪、气云成像遥测仪、在线式VOCs红外气体泄漏可视化监测系统等系列产品均已上线，探测终端内采用高灵敏度高工作温度T2SL中波制冷红外焦平面探测器，通过有线网络可实时观测VOCs气体泄漏状态的双光图像，系统适用于工业领域VOCs气体泄漏的实时在线检测，例如炼油厂、海上油气开采平台、天然气存储运输场所、化工化工业、生物气体厂、发电站、农业等。焜腾红外的机载式VOCs气体泄漏可视化巡检系统，搭载了先进的自主量产制造的小型化高工作温度T2SL探测器，可对甲烷等400多种挥发性有机物VOCs的泄漏进行检测，快速实时捕捉到VOCs类气体的泄漏。红外热成像仪（OGI）及探测器在各行各业的广泛应用另据悉，7月31日国新办举行的新闻发布会上，财政部副部长王东伟表示：随着我国经济转向高质量发展阶段，亟需改革环境保护税，将挥发性有机物（VOCs）纳入征收范围。这一改革将进一步促进全社会、各行业对于VOCs污染防治的共同关注。焜腾红外紧跟国家政策导向和社会发展趋势，本次技术中心成立后，焜腾红外将充分用好这个技术平台，广泛联合产学研和应用领域各路专家学者，共同推进国产化有毒有害及温室气体排放监测手段和解决方案，进一步促进VOCs及甲烷泄漏检测红外热成像技术的研发、探讨与应用，提升红外热成像技术与探测器工程技术的研发生产能力与综合应用实力，为国家双碳战略助力，为各个行业的安全生产和生态环境保护事业做出不懈的贡献！焜腾红外是国内仅有的几家集生产与研发制冷型红外热成像芯片、探测器组件及激光芯片于一体的国家高新技术企业、国家级专精特新"小巨人"企业，始终坚持立足自主研发制冷型红外芯片技术,聚焦我国在红外芯片核心器件领域的"卡脖子"问题,突破核心关键技术,专注于红外热成像技术在VOCs工业废气治理领域的应用。为实现高端进口装备国产替代，振兴民族工业和能源行业绿色低碳发展作出了新的贡献。焜腾红外现已完全掌握高工作温度（HOT）制冷型二类超晶格（T2SL）光学气体成像红外探测器这一核心技术并真正实现量产。该技术通过了浙江科技评估和成果转化中心的科技成果鉴定：攻克了T2SL材料外延生长、器件结构设计、芯片制备工艺及探测器规模化工艺等方面“卡脖子”关键技术，在Ⅱ类超晶格材料结构的优化设计、器件制备、高真空封装处于国内领先水平，其中120K高温工作制冷探测器技术属国内首创，填补了国内空白。