[发明专利]硫化氢和二氧化碳在线分析装置及方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及天然气分析技术领域，特别涉及一种硫化氢和二氧化碳在线分析装置及方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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。