硫化氢和二氧化碳在线分析装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种硫化氢和二氧化碳在线分析装置及方法，属于天然气分析技术领域。该方法包括：采用气液分离器、过滤器、稳压器分别对目标天然气原料气进行气液分离处理、过滤处理、稳压处理；获取硫化氢的浓度与硫化氢的特征拉曼峰高或面积之间的第一关系式；获取二氧化碳的浓度、二氧化碳的特征拉曼峰高或面积、正丁烷的干扰峰高或面积之间的第二关系式；采用激光拉曼分析仪检测目标天然气原料气中硫化氢的实际拉曼光谱、二氧化碳的实际拉曼光谱、正丁烷的实际拉曼光谱，并根据第一关系式和第二关系式，同时确定目标天然气原料气中硫化氢和二氧化碳的浓度，满足净化厂脱硫碳工艺及时调整的需求。

【技术实现步骤摘要】
硫化氢和二氧化碳在线分析装置及方法
本专利技术涉及天然气分析
，特别涉及一种硫化氢和二氧化碳在线分析装置及方法。
技术介绍
随着《GB-17820天然气》的修订，天然气中硫化氢的含量指标由原来的20mg/m3变至6mg/m3，这对天然气原料气的净化工艺和天然气原料气气质分析提出更高的要求。由于天然气原料气来自于不同的气井，其气质不稳定，硫化氢含量在90g/m3-120g/m3之间波动，二氧化碳含量在50-100g/m3之间波动。因此，需要净化厂脱硫碳工艺及时调整，以使天然气原料气中的硫化氢和二氧化碳含量满足要求。基于上述，提供一种能够在线检测天然气原料气中的硫化氢和二氧化碳含量的方法是十分必要的。目前，通过激光硫化氢分析仪来在线检测天然气原料气中硫化氢的含量，不能满足净化厂脱硫碳工艺及时调整的需求。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种硫化氢和二氧化碳在线分析装置及方法，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：一方面，本专利技术实施例提供了一种硫化氢和二氧化碳在线分析方法，所述方法包括：使用天然气原料气输出件将目标天然气原料气输出；采用气液分离器对所述目标天然气原料气进行气液分离处理；采用过滤器对经所述气液分离处理后的目标天然气原料气进行过滤处理；采用稳压器对经所述过滤处理后的目标天然气原料气进行稳压处理；获取硫化氢的浓度与硫化氢的特征拉曼峰高或面积之间的第一关系式；获取二氧化碳的浓度、二氧化碳的特征拉曼峰高或面积、正丁烷的干扰峰高或面积之间的第二关系式；采用激光拉曼分析仪检测经所述稳压处理后的目标天然气原料气中硫化氢的实际拉曼光谱、二氧化碳的实际拉曼光谱、正丁烷的实际拉曼光谱；根据所述第一关系式和所述硫化氢的实际拉曼光谱，确定目标天然气原料气中硫化氢的浓度；根据所述第二关系式、所述二氧化碳的实际拉曼光谱、所述正丁烷的实际拉曼光谱，确定目标天然气原料气中二氧化碳的浓度。在一种可能的设计中，所述获取硫化氢的浓度与硫化氢的特征拉曼峰高或面积之间的第一关系式，包括：获取硫化氢浓度不同的多个硫化氢标准物；采用所述激光拉曼分析仪分别检测多个硫化氢标准物中硫化氢的标准拉曼光谱；根据每个硫化氢标准物的标准拉曼光谱，确定不同浓度的硫化氢对应的特征拉曼峰高或面积；将不同浓度的硫化氢对应的特征拉曼峰高或面积与硫化氢的不同浓度拟合，得到所述第一关系式。在一种可能的设计中，所述第一关系式为：其中，为硫化氢的浓度；为第一系数；为硫化氢的特征拉曼峰高或面积；为第一常数。在一种可能的设计中，所述获取二氧化碳的浓度、二氧化碳的特征拉曼峰高或面积、正丁烷的干扰峰高或面积之间的第二关系式，包括：获取二氧化碳浓度不同的多个二氧化碳标准物；采用所述激光拉曼分析仪分别检测多个二氧化碳标准物中二氧化碳的标准拉曼光谱；根据每个二氧化碳标准物的标准拉曼光谱，确定不同浓度的二氧化碳对应的特征拉曼峰高或面积；获取正丁烷浓度不同的多个正丁烷标准物；采用所述激光拉曼分析仪分别检测多个正丁烷标准物中正丁烷的标准拉曼光谱；根据多个正丁烷的标准拉曼光谱、多个二氧化碳的标准拉曼光谱，确定正丁烷对二氧化碳的干扰峰高或面积；将不同浓度的二氧化碳对应拉曼峰高或面积、二氧化碳的浓度、正丁烷对二氧化碳的干扰峰高或面积拟合，得到所述第二关系式。在一种可能的设计中，所述第二关系式为：其中，为二氧化碳的浓度；为第二系数；为二氧化碳的特征拉曼峰高或面积；为第三系数；为正丁烷的干扰峰高或面积；h为第二常数；为第三常数。另一方面，本专利技术实施例提供了一种硫化氢和二氧化碳在线分析装置，所述装置包括：顺次连通的天然气原料气输出件、气液分离器、过滤器、稳压器、激光拉曼分析仪、废气处理件；所述天然气原料气输出件与所述气液分离器之间的管线上、所述气液分离器与所述过滤器之间的管线上、所述过滤器与所述稳压器之间的管线上、所述稳压器与所述激光拉曼分析仪之间的管线上、所述激光拉曼分析仪与所述废气处理件之间的管线上均具有流量调节阀；所述天然气原料气输出件、所述气液分离器、所述过滤器、所述稳压器、所述激光拉曼分析仪、所述废气处理件、所述流量调节阀及管线的壁上均具有防腐层；所述激光拉曼分析仪用于检测目标天然气原料气中硫化氢的浓度及二氧化碳的浓度。在一种可能的设计中，所述天然气原料气输出件、所述气液分离器、所述过滤器、所述稳压器、所述激光拉曼分析仪、所述废气处理件之间均通过管线可拆卸连接。在一种可能的设计中，所述天然气原料气输出件、所述气液分离器、所述过滤器、所述稳压器、所述激光拉曼分析仪、所述废气处理件之间通过管线螺纹连接或法兰连接。在一种可能的设计中，所述过滤器包括串联连接的多个子过滤器。在一种可能的设计中，所述废气处理件为放空火柜。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：本专利技术实施例提供的硫化氢和二氧化碳在线分析装置，通过气液分离器对目标天然气原料气进行气液分离处理，过滤器对目标天然气原料气进行过滤处理，稳压器对目标天然气原料气进行稳压处理，激光拉曼分析仪能够同时且高精度地检测目标天然气原料气中硫化氢的浓度及二氧化碳的浓度，进而能够满足净化脱硫碳工艺及时调整的需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的硫化氢和二氧化碳在线分析方法流程图；图2是本专利技术实施例提供的硫化氢和二氧化碳在线分析装置结构示意图；图3是实施例1中硫化氢浓度与特征峰强度之间的关系示意图；图4是实施例1中二氧化碳浓度与特征峰强度之间的关系示意图；图5是实施例1中二氧化碳干扰峰强度与正丁烷特征峰强度之间的关系示意图。其中，附图标记分别表示：1-天然气原料气输出件，2-气液分离器，3-过滤器，4-稳压器，5-激光拉曼分析仪，6-废气处理件，7-流量调节阀。具体实施方式除非另有定义，本专利技术实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。拉曼光谱是一种散射光谱，不同物质对应的散射光谱不同，不同含量的物质所对应的拉曼峰的高度或面积不同，因此通过拉曼光谱可以对物质进行定性分析和定量分析。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。一方面，本专利技术实施例提供了一种硫化氢和二氧化碳在线分析方法，如附图1所示，该方法包括：步骤101、使用天然气原料气输出件1将目标天然气原料气输出。其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫化氢和二氧化碳在线分析方法，其特征在于，所述方法包括：/n使用天然气原料气输出件(1)将目标天然气原料气输出；/n采用气液分离器(2)对所述目标天然气原料气进行气液分离处理；/n采用过滤器(3)对经所述气液分离处理后的目标天然气原料气进行过滤处理；/n采用稳压器(4)对经所述过滤处理后的目标天然气原料气进行稳压处理；/n获取硫化氢的浓度与硫化氢的特征拉曼峰高或面积之间的第一关系式；/n获取二氧化碳的浓度、二氧化碳的特征拉曼峰高或面积、正丁烷的干扰峰高或面积之间的第二关系式；/n采用激光拉曼分析仪(5)检测经所述稳压处理后的目标天然气原料气中硫化氢的实际拉曼光谱、二氧化碳的实际拉曼光谱、正丁烷的实际拉曼光谱；/n根据所述第一关系式和所述硫化氢的实际拉曼光谱，确定目标天然气原料气中硫化氢的浓度；/n根据所述第二关系式、所述二氧化碳的实际拉曼光谱、所述正丁烷的实际拉曼光谱，确定目标天然气原料气中二氧化碳的浓度。/n

【技术特征摘要】
1.一种硫化氢和二氧化碳在线分析方法，其特征在于，所述方法包括：
使用天然气原料气输出件(1)将目标天然气原料气输出；
采用气液分离器(2)对所述目标天然气原料气进行气液分离处理；
采用过滤器(3)对经所述气液分离处理后的目标天然气原料气进行过滤处理；
采用稳压器(4)对经所述过滤处理后的目标天然气原料气进行稳压处理；
获取硫化氢的浓度与硫化氢的特征拉曼峰高或面积之间的第一关系式；
获取二氧化碳的浓度、二氧化碳的特征拉曼峰高或面积、正丁烷的干扰峰高或面积之间的第二关系式；
采用激光拉曼分析仪(5)检测经所述稳压处理后的目标天然气原料气中硫化氢的实际拉曼光谱、二氧化碳的实际拉曼光谱、正丁烷的实际拉曼光谱；
根据所述第一关系式和所述硫化氢的实际拉曼光谱，确定目标天然气原料气中硫化氢的浓度；
根据所述第二关系式、所述二氧化碳的实际拉曼光谱、所述正丁烷的实际拉曼光谱，确定目标天然气原料气中二氧化碳的浓度。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取硫化氢的浓度与硫化氢的特征拉曼峰高或面积之间的第一关系式，包括：
获取硫化氢浓度不同的多个硫化氢标准物；
采用所述激光拉曼分析仪(5)分别检测多个硫化氢标准物中硫化氢的标准拉曼光谱；
根据每个硫化氢标准物的标准拉曼光谱，确定不同浓度的硫化氢对应的特征拉曼峰高或面积；
将不同浓度的硫化氢对应的特征拉曼峰高或面积与硫化氢的不同浓度拟合，得到所述第一关系式。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一关系式为：



其中，为硫化氢的浓度；为第一系数；为硫化氢的特征拉曼峰高或面积；为第一常数。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取二氧化碳的浓度、二氧化碳的特征拉曼峰高或面积、正丁烷的干扰峰高或面积之间的第二关系式，包括：
获取二氧化碳浓度不同的多个二氧化碳标准物；
采用所述激光拉曼分析仪(5)分别检测多个二氧化碳标准物中二氧化碳的标准拉曼光谱；
根据每个二氧化碳标准物的标准拉曼光谱，确定不同浓度的二氧化碳对应的特征拉曼峰高或面积；
获取正丁烷浓度不同的多个正丁烷标准物；
采用所述激光拉曼分析仪(5)分别检测多...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱华东，孙晓艳，周理，鲁大勇，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11