在线分析仪器应用案例举例

天然气是一种可燃性气体，主要成分是气态烷烃，还含有少量非烃气体，是一种洁净、方便、高效的优质能源，也是优良的化工原料。在天然气组成成分中，甲烷含量最高，乙烷、丙烷、丁烷和戊烷含量不多，庚烷以上的烷烃含量极少。另外，还含有少量非烃类气体，如硫化氢、二氧化碳、一氧化碳、氮、氢和水蒸气以及硫醇、二硫化碳、羰基硫（或称硫化羰、氧硫化碳）等有机硫化物。

为了符合商品天然气质量或管道输送的要求，需要将气井中采出的天然气通过矿区内部集输、分离计量并输送至处理厂净化与加工处理，包括脱硫、脱水、脱烃、脱杂质等，并回收其他副产品，例如液化石油气（Liquefied Petroleum Gas，LPG）、稳定轻油、硫黄等。

图1.1是油气田对天然气进行净化处理的工艺过程示意框图，将天然气处理过程划分为处理、净化、加工等几个部分。

图1.1　天然气净化处理过程示意框图

天然气处理：脱除酸性天然气中的H2S、CO2、H2O等，以符合规定的管输标准，或为了保证一定的热值，从含有大量惰性气体（N2或CO2）的天然气中提浓CH4，以及为了控制管输天然气的烃露点而脱除部分天然气凝液（Natural Gas Liquid，NGL）等皆属于天然气处理的范畴。

天然气净化：主要是指脱除天然气中的H2S、CO2、H2O，天然气净化涉及的工艺过程除脱硫、脱碳、脱水外，通常还有将过程中生成的酸气回收制硫的克劳斯法硫回收过程及其后继必要的尾气处理过程。

天然气加工：主要是指NGL回收、天然气液化、天然气提氦3种工艺过程。(www.xing528.com)

这里主要介绍天然气脱硫、脱碳、脱水、凝液回收部分的在线分析技术，天然气脱硫（脱碳）、脱水、凝液回收单元中在线分析仪器配置如下：

①根据需要，可在原料天然气管线上设置在线色谱仪，分析原料天然气的组成，以适应原料天然气组成不断变化的情况，提高天然气处理厂的操作水平。

②在脱硫装置入口管线上设置H2S在线分析仪，测量原料天然气的H2S含量；在出口管线上设置微量H2S分析仪，监测产品天然气的H2S含量，了解脱硫效果，指导脱硫操作。

③在脱硫装置出口管线上设置总硫在线分析仪，监测产品天然气的总硫含量。

④在脱水装置出口管线上设置在线微量水分仪，监测产品天然气的微量水分含量和水露点，指导脱水操作。

⑤在凝液回收装置流程管线和出口管线上设置在线色谱仪（1台或多台），了解天然气烃类组分分离情况，分析分离后天然气及液烃产品的组成，有时也用来分析混合冷剂的组成，指导工艺操作。

⑥在凝液回收装置脱烃后的天然气管线上设置烃露点分析仪，监视脱烃效果，指导脱烃操作。

上述在线分析项目中，第①—④项适用于纯气田天然气（气藏气），而第①—⑥项则适用于凝析气藏天然气（凝析气）和油田伴生天然气（伴生气）。