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天然气组分与热值在线分析——一分钟厘清十余种组分
发布日期:2026-08-25 14:38:36

▍行业背景

天然气是清洁低碳的主力能源,其贸易交接与质量管控以组分分析和热值计量为核心。国家标准GB 17820-2018《天然气》对天然气的高位发热量(一类气≥34.0 MJ/m³)、总硫、硫化氢、二氧化碳等指标作出强制规定。

天然气组成复杂——甲烷之外还含有乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等烃类及氮气、二氧化碳等非烃组分,其中丁烷、戊烷还存在同分异构体(正丁烷/异丁烷、正戊烷/异戊烷),组分差异直接影响热值与贸易结算。

传统天然气组分分析依赖气相色谱,分析周期数分钟至数十分钟,且需要载气、色谱柱等耗材,在门站、LNG接收站、管网调压站等需要快速响应的场合力不从心。

 

▍客户痛点

天然气传统分析模式面临多重挑战:

• 热值计量即贸易结算:热值是天然气计价的核心依据,组分析不准直接影响贸易公平,必须依靠全组分在线分析自动计算热值。依据GB 17820-2018《天然气》强制国标,一类民用天然气高位发热量需≥34.0MJ/m³,场站需实时监测。

• 传统色谱维护繁重:色谱方案需载气、色谱柱持续消耗,预处理复杂;对C4、C5同分异构体的分离定量难度高,维护工作量大。

• 点位分散、人工化验滞后:井口、门站、管网点位分散,离线取样化验无法支撑实时气质管理,单日仅能采集3至5组数据,无法捕捉气源瞬时波动。

• 气质管控贯穿全流程:管输过程中的组分波动、H₂S含量、CO₂与N₂等惰性组分比例,关系输配安全与下游用气设备稳定。

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▲ 天然气门站及管网场站

▍应用价值

• 同分异构体精准区分,热值计算更准确,避免”大马拉小车”计量误差

• 替代人工化验,实现7×24小时无人值守,年节省人力成本显著

• 实时捕捉气源波动,及时切换不合格气源,保障管网输配安全

• 无缝对接调度系统,为天然气管网一体化管控提供数据支撑


▍鉴知解决方案

鉴知RS5200NGPAT/RS2200NGPAT天然气在线分析仪基于激光拉曼光谱原理,可对CH₄、C₂H₆、C₃H₈、n-C₄H₁₀、i-C₄H₁₀、n-C₅H₁₂、i-C₅H₁₂、neo-C₅H₁₂、CO₂、N₂、H₂S、H₂等十余种组分进行定性及定量分析,并自动计算天然气热值:

• 全组分+热值一体输出:十余种组分一次检测、定性定量,软件自动计算热值,直接服务贸易交接与气质管理。

• 可区分同分异构体:拉曼光谱对分子结构敏感,n/i-C₄H₁₀及C₅同分异构体均可准确分辨,重组分计量更真实,弥补色谱分离难题。

• 1分钟内出结果:直接进样检测,对体系无干扰,1分钟以内检出结果,气质变化即时掌握,全天自动留存上千条记录。

• 零耗材、低维护:无需载气、无需色谱柱更换、预处理简单,长期运行成本低,适合分散点位长期无人值守运行。

• 双形态适应多场景:RS5200NGPAT壁挂式适配分析小屋,RS2200NGPAT立式防爆型(Ex db eb ib mb pxb IIC T4 Gb)可直装现场防爆区,样气适应≤5MPa、-20~300℃。

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▲ 天然气全组分拉曼光谱与组分分析结果


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▲ 天然气组分与热值实时监测界面