天然氣液化項(xiàng)目中色譜分析儀的運(yùn)用

孫煜坤

摘 要：天然氣好似一種優(yōu)質(zhì)能源，在人們實(shí)際生活中扮演著十分重要的角色。為此，文章結(jié)合天然氣輸送對天然氣組成分析的要求，借助多年從事天然氣分析和在線氣相色譜儀的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，就一種在線色譜儀性能考察基礎(chǔ)上，為如何在天然氣液化中應(yīng)用色譜儀進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：天然氣液化 氣相色譜儀 應(yīng)用

在液化天然氣項(xiàng)目中，為了確保天然氣液化裝置能夠順利生產(chǎn)出合格的成品液化天然氣，需要對天然氣液化流程中的預(yù)處理系統(tǒng)、液化系統(tǒng)、成品液化天然氣等各個監(jiān)控點(diǎn)的關(guān)鍵組分進(jìn)行監(jiān)測，及時掌握各個工藝流程的處理結(jié)果，強(qiáng)化對工藝物料的原始規(guī)格、凈化效果、產(chǎn)品組分等全面控制。

一、氣相色譜分析儀

氣相色譜分析儀是一種多組分混合物的分離、分析和處理工具，它的應(yīng)用以氣體作為流動相，采用沖洗法的柱色譜技術(shù)。在成分分析中應(yīng)用氣相色譜分析儀能夠在一定程度上減少因?yàn)槿斯げ僮鞑豢茖W(xué)、不準(zhǔn)確引發(fā)的誤差，確保成分分析檢測的科學(xué)性和合理性?；诔呔_度的特點(diǎn)，氣相色譜儀以其高精準(zhǔn)的特點(diǎn)被人們廣泛應(yīng)用到檢測結(jié)構(gòu)、包裝企業(yè)、食品加工等多個領(lǐng)域。

二、天然氣液化項(xiàng)目中色譜分析儀裝置配置

天然氣液化裝置工藝流程中的組分取樣信息包含以下幾個方面：第一，從原料天然氣中取樣進(jìn)行全組分分析。第二，經(jīng)吸收塔脫酸出來的天然氣氣體中取樣分析硫化氫、二氧化碳的含量。第三，原料天然氣在分析篩選脫水處理之后對進(jìn)入冷箱之前的天然氣全組分進(jìn)行分析。第四，原料天然氣從冷箱中出來后在進(jìn)入液化天然氣儲罐之前對液化天然氣進(jìn)行全組分分析。第五，對一號和二號冷劑組分進(jìn)行分組監(jiān)測分析。第六，對裝車成品液化天然氣進(jìn)行全組分測量。基于色譜儀的天然氣液化項(xiàng)目分析系統(tǒng)配置。

在一般情況下，天然氣液化項(xiàng)目中色譜分析儀裝置可以分為三類，第一類：甲烷到C6的烴類、氮?dú)?、二氧化碳；第二類：甲烷到C9的烴類、氮?dú)?、二氧化碳；第三類：甲烷到C6或者C9的烴類、氮?dú)?、二氧化碳、氮?dú)?。假設(shè)天然氣中氦濃度小于0.1%或者氫氣濃度不超過0.1%的時候，可以不用分析氫氣、氦氣對壓縮因子計算帶來的各類誤差。如果天然氣中的氦氣、氫氣濃度超過了規(guī)定的范圍數(shù)值，氣相色譜儀的數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以對分析結(jié)果進(jìn)行自動化處理，處理之后給出分析報告。

三、色譜柱的分離效果

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，用于天然氣氣化分析的氣相色譜儀分離度要≥1.5，經(jīng)過調(diào)查分析之后的幾種在線色譜儀分離效果。將氣相色譜儀配備的標(biāo)準(zhǔn)氣作為校正標(biāo)準(zhǔn)氣，分析一組已知濃度的天然氣樣品，在考查三種儀器設(shè)備檢測器線性范圍的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)氣相色譜儀對個別組分的分離效果不夠理想，分離度沒有超過1.5，但是受峰值較大的影響，臨近組分濃度的變化影響不大，檢測器的線性范圍基本能夠滿足相關(guān)要求。

四、天然氣液化項(xiàng)目中色譜分析儀的運(yùn)用流程

文章以經(jīng)冷箱液化后的液化天然氣為基本研究對象，具體分析色譜分析儀對于液化天然氣組分分析流程。液化天然氣的成分，結(jié)合以上組分安排色譜分析儀GC1、GC3來對液化天然氣進(jìn)行組分分析，具體分析流程如：第一，前置預(yù)處理。液化天然氣樣品在經(jīng)過處理之后應(yīng)用取樣探針?biāo)偷奖叵渲校诒叵渲羞M(jìn)行保溫減壓處理，將管中的壓力降低到3kg/km2，之后將其從保溫箱中取出來，經(jīng)過伴熱管路將樣品輸送到取樣預(yù)處理箱。第二，預(yù)處理。經(jīng)過升溫降壓處理之后，天然氣樣品會進(jìn)入到相應(yīng)預(yù)處理箱，樣品經(jīng)過開關(guān)閥門之后會進(jìn)入到聚結(jié)器中。首先，過濾雜質(zhì)，之后將樣品送到二級減少壓調(diào)節(jié)閥中。其次，減壓到GC1和GC2入口壓力狀態(tài)中。最后，經(jīng)過二級減壓樣品處理之后將處理之后的樣品放置在除液器中，經(jīng)過過濾將其放入到色譜儀中進(jìn)行處理分析。第三，樣品返回。經(jīng)過二級減壓的多余樣品氣會快速的按照原路返回到工藝燃料系統(tǒng)中。

五、分析小屋和色譜分析儀通訊系統(tǒng)

為了能夠更好的滿足色譜分析儀在現(xiàn)場的安裝要求，需要相關(guān)人員在實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)場設(shè)置分析小屋。用于安裝色譜分析儀GC1和GC4及其預(yù)處理系統(tǒng)，并在裝車區(qū)域范圍內(nèi)設(shè)置一個分析小屋。分析小屋的框架結(jié)構(gòu)由內(nèi)外墻、不銹鋼板房頂組成，并在內(nèi)外墻和房頂之間充填阻燃型聚氨酯保溫材料。同時還需要在分析小屋放置鋼瓶和安裝按鈕處設(shè)置防雨檐，通過設(shè)置防雨檐來用來擋雨和遮陽。

在分析小屋使用的過程中為了確保色譜分析儀上數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩?、穩(wěn)定性，需要應(yīng)用冗余配置的方式來分析總線。在一般情況下，色譜分析儀具備雙冗余的通訊接口，在使用過程中可以將色譜信號上傳到控制室內(nèi)進(jìn)行集中控制，并在分析小屋中將每個色譜儀通道通訊信號接入到信號接連箱中，之后通過通訊電纜來將信號傳輸?shù)酵ㄓ嵖ㄖ?，?shù)據(jù)信息上傳，并在DCS操作站上顯示數(shù)據(jù)信息。另外，色譜分析儀通道在經(jīng)過RS422串口的時候可以應(yīng)用串口協(xié)議將各個色譜信號發(fā)送到設(shè)置的控制室內(nèi)通訊器上，經(jīng)過通訊器來將信號進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

結(jié)束語

綜上所述，在社會經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展支持下，色譜分析儀技術(shù)發(fā)展成熟，且在石油化工領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，但是氣相色譜儀在天然氣液化領(lǐng)域的應(yīng)用仍然處于一種初步發(fā)展階段。為此，文章結(jié)合氣相色譜分析儀內(nèi)涵和天然氣液化項(xiàng)目中色譜分析儀裝置配置要求，就天然氣液化項(xiàng)目中色譜分析儀的運(yùn)用流程問題進(jìn)行探究，旨在能夠更好的發(fā)揮出色譜分析儀在天然氣液化項(xiàng)目中的作用，為天然氣液化項(xiàng)目研究提供重要參考支持。

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