恩德斯豪斯（E+H）拉曼和TDLAS在油气行业中的应用

5月31日-6月2日，一年一度的国际石油天然气产业高峰论坛在北京举办。恩德斯豪斯（E+H）出席本次大会，向与会嘉宾们展示了恩德斯豪斯先进的光学分析仪器及解决方案。大会首日，光学分析应用工程师文睿彬在主论坛发表主题演讲《拉曼和TDLAS在油气行业中的应用》。

恩德斯豪斯RAMAN 和TDLAS分析仪都采用了激光光源，是基于激光的光谱分析技术。

• TDLAS可调谐二极管激光吸收光谱主要测量PPM级微量单一气体组分,  主要的分析对象是H2O, H2S，CO2，NH3, C2H2。

• 而RAMAN是常量级原位分析多组分样品的手段。

恩德斯豪斯拉曼和TDLAS分析仪典型应用简介 ：

一张典型的拉曼谱图如下图所示，横坐标是拉曼位移，它代表了对应的组分是什么，纵坐标是信号强度，它代表了该物质有多少。一张图上有多个峰，他们当中可以得到多个组分的信号。在这里我们可以看到有CO, CO2, CH4, H2, ——这是典型的煤制合成气过程气体。仅需要几秒到几十秒，就可以得到这些组分的定量分析结果。

各种煤转化技术，尤其是洁净煤技术中煤的气化是最有应用的前景技术之一。测量煤合成气过程中氧气、一氧化碳、二氧化碳和氢气可确保得到最大生产效益。拉曼分析仪响应速度快，精度高，还满足现场的防护和防爆要求，保障装置和人员的安全。

拉曼分析不受水的影响，相比色谱质谱方法分析煤合成气过程有很大的优势。仪器防护和防爆级别满足现场使用的要求。样品通过取样装置后就近分析，不需要将样品远距离送到分析小屋，这样节约了大量的成本了风险。

天然气的价格与其热值相关。天然气中各个组分有不同的热值。传统的方法要测试其质量和发热，需要将其气化后再用GC的方法分析。这个过程需要长时间的气化预热过程。整个过程准确和稳定性，响应速度都非常重要。

使用恩德斯豪斯拉曼测试LNG样品无须气化，在LNG的低温状态下直接测试。把拉曼探头插到管道上原位分析，采集其光谱信号后通过光纤传到分析仪，再计算各组分的含量，通过换算即可以得到热值结果如BTU或沃泊指数。拉曼分析仪自身支持4个通道，测试多个管道样品时不需要切换流路。在切换加注船/车时不需要暂停分析仪。这种在工艺压力和温度下直接测量的方式极其方便 。和传统的气化后用GC法测量相比，拉曼测量周期很短，仅仅需要几秒钟就得到分析结果。

可调谐二极管激光光谱技术，简称TDLAS。J22这款TDLAS分析仪是为天然气中水分测试而专门设计的。天然气夹杂的水有可能会导致冷凝或结晶，甚至腐蚀或堵塞管道，引起更大的危害。

基于激光技术的TDLAS方法不受甲醇杂质等因素的干扰，非常适合天然气水分的测量。通过测试水在1900nm附近的特征吸收，利用比尔朗伯定律算得其含量。这个过程中，针对具体的应用分析模型是预置在仪器中的。相比其它测水方法，J22不存在湿润和干燥延迟问题，能对水分的大幅变化作出快速响应，分析速度快，动态响应范围极好。J22的卓越可用性 ，确保了关键节点的测量连续可靠，快速识别和纠正不合规的气体。确保了天然气质量控制的可靠。其防爆认证确保了其安全操作。

20多年来，恩德斯豪斯的TDLAS分析仪已拥有13000个装机量。在此期间，全球服务团队获得了大量的知识，帮助恩德斯豪斯光学分析团队提供更成熟和更快的服务。