天然气液化项目中色谱分析仪的运用

孙煜坤

摘 要：天然气好似一种优质能源，在人们实际生活中扮演着十分重要的角色。为此，文章结合天然气输送对天然气组成分析的要求，借助多年从事天然气分析和在线气相色谱仪的应用经验，就一种在线色谱仪性能考察基础上，为如何在天然气液化中应用色谱仪进行分析。

关键词：天然气液化 气相色谱仪 应用

在液化天然气项目中，为了确保天然气液化装置能够顺利生产出合格的成品液化天然气，需要对天然气液化流程中的预处理系统、液化系统、成品液化天然气等各个监控点的关键组分进行监测，及时掌握各个工艺流程的处理结果，强化对工艺物料的原始规格、净化效果、产品组分等全面控制。

一、气相色谱分析仪

气相色谱分析仪是一种多组分混合物的分离、分析和处理工具，它的应用以气体作为流动相，采用冲洗法的柱色谱技术。在成分分析中应用气相色谱分析仪能够在一定程度上减少因为人工操作不科学、不准确引发的误差，确保成分分析检测的科学性和合理性。基于超高精确度的特点，气相色谱仪以其高精准的特点被人们广泛应用到检测结构、包装企业、食品加工等多个领域。

二、天然气液化项目中色谱分析仪装置配置

天然气液化装置工艺流程中的组分取样信息包含以下几个方面：第一，从原料天然气中取样进行全组分分析。第二，经吸收塔脱酸出来的天然气气体中取样分析硫化氢、二氧化碳的含量。第三，原料天然气在分析筛选脱水处理之后对进入冷箱之前的天然气全组分进行分析。第四，原料天然气从冷箱中出来后在进入液化天然气储罐之前对液化天然气进行全组分分析。第五，对一号和二号冷剂组分进行分组监测分析。第六，对装车成品液化天然气进行全组分测量。基于色谱仪的天然气液化项目分析系统配置。

在一般情况下，天然气液化项目中色谱分析仪装置可以分为三类，第一类：甲烷到C6的烃类、氮气、二氧化碳；第二类：甲烷到C9的烃类、氮气、二氧化碳；第三类：甲烷到C6或者C9的烃类、氮气、二氧化碳、氮气。假设天然气中氦浓度小于0.1%或者氢气浓度不超过0.1%的时候，可以不用分析氢气、氦气对压缩因子计算带来的各类误差。如果天然气中的氦气、氢气浓度超过了规定的范围数值，气相色谱仪的数据系统可以对分析结果进行自动化处理，处理之后给出分析报告。

三、色谱柱的分离效果

根據相关规定，用于天然气气化分析的气相色谱仪分离度要≥1.5，经过调查分析之后的几种在线色谱仪分离效果。将气相色谱仪配备的标准气作为校正标准气，分析一组已知浓度的天然气样品，在考查三种仪器设备检测器线性范围的基础上发现气相色谱仪对个别组分的分离效果不够理想，分离度没有超过1.5，但是受峰值较大的影响，临近组分浓度的变化影响不大，检测器的线性范围基本能够满足相关要求。

四、天然气液化项目中色谱分析仪的运用流程

文章以经冷箱液化后的液化天然气为基本研究对象，具体分析色谱分析仪对于液化天然气组分分析流程。液化天然气的成分，结合以上组分安排色谱分析仪GC1、GC3来对液化天然气进行组分分析，具体分析流程如：第一，前置预处理。液化天然气样品在经过处理之后应用取样探针送到保温箱中，在保温箱中进行保温减压处理，将管中的压力降低到3kg/km2，之后将其从保温箱中取出来，经过伴热管路将样品输送到取样预处理箱。第二，预处理。经过升温降压处理之后，天然气样品会进入到相应预处理箱，样品经过开关阀门之后会进入到聚结器中。首先，过滤杂质，之后将样品送到二级减少压调节阀中。其次，减压到GC1和GC2入口压力状态中。最后，经过二级减压样品处理之后将处理之后的样品放置在除液器中，经过过滤将其放入到色谱仪中进行处理分析。第三，样品返回。经过二级减压的多余样品气会快速的按照原路返回到工艺燃料系统中。

五、分析小屋和色谱分析仪通讯系统

为了能够更好的满足色谱分析仪在现场的安装要求，需要相关人员在实验操作现场设置分析小屋。用于安装色谱分析仪GC1和GC4及其预处理系统，并在装车区域范围内设置一个分析小屋。分析小屋的框架结构由内外墙、不锈钢板房顶组成，并在内外墙和房顶之间充填阻燃型聚氨酯保温材料。同时还需要在分析小屋放置钢瓶和安装按钮处设置防雨檐，通过设置防雨檐来用来挡雨和遮阳。

在分析小屋使用的过程中为了确保色谱分析仪上数据信息传输的安全性、稳定性，需要应用冗余配置的方式来分析总线。在一般情况下，色谱分析仪具备双冗余的通讯接口，在使用过程中可以将色谱信号上传到控制室内进行集中控制，并在分析小屋中将每个色谱仪通道通讯信号接入到信号接连箱中，之后通过通讯电缆来将信号传输到通讯卡中，数据信息上传，并在DCS操作站上显示数据信息。另外，色谱分析仪通道在经过RS422串口的时候可以应用串口协议将各个色谱信号发送到设置的控制室内通讯器上，经过通讯器来将信号进行转化。

结束语

综上所述，在社会经济和科技的发展支持下，色谱分析仪技术发展成熟，且在石油化工领域得到了广泛应用，但是气相色谱仪在天然气液化领域的应用仍然处于一种初步发展阶段。为此，文章结合气相色谱分析仪内涵和天然气液化项目中色谱分析仪装置配置要求，就天然气液化项目中色谱分析仪的运用流程问题进行探究，旨在能够更好的发挥出色谱分析仪在天然气液化项目中的作用，为天然气液化项目研究提供重要参考支持。

参考文献

[1] 韦祎. 色谱分析仪在天然气液化项目中的应用[J]. 广东化工， 2016， 43（11）：214-215.

[2] 赵家伟， 陶东日. 色谱分析仪在天然气计量标准中的应用[J]. 中国石油和化工标准与质量， 2016， 36（16）：6-7.

[3] 罗润. 色谱分析仪在天然气输气管道中的应用[J]. 石化技术， 2016， 23（3）：145-146.