天然气中的THT在线监测

出于安全因素考虑,可直接使用的天然气需要添加加臭剂。在加臭过程中,一种具有较高臭味的物质,通过可控手段被添加入天然气中。被加臭的天然气由运输管道传送到城市中,最终进入家庭、学校及工作场所等。

大多数情况下,气体的气味是判断气体泄漏和防止爆炸的唯一机理。由于其较低的嗅觉阈值,硫醇经常被用来当做加臭剂。在欧洲,THT(四氢噻吩)被普遍用做加臭剂。由于天然气长输管道材质会吸附部分天然气中的加臭剂,因此THT的浓度值被在线监测,以保证管道中的天然气加臭剂含量在一定标准之上。

案例研究:

在西欧的一处国境线上,天然气管道由此经过,操作人员依赖美国AAI的技术和设备来在线连续监测几个测量点的加臭剂浓度。每一个测量点都配有一套OMA-300过程分析仪以及预处理系统,用来处理高压的天然气。

应用: 天然气中的THT(四氢噻吩)
地点: 西欧
设备: OMA-300过程分析仪
量程校准: 使用含有5ppm的THT标准气,背景气为高纯甲烷

图一呈现出通过OMA-300视角来观察到的吸光度图谱,(a) 没有加臭剂的天然气、(b) 加入THT的天然气、(c) 5ppm的THT标准气。成品天然气大部分成分为甲烷,而甲烷在紫外波段没有吸光度。在图一吸光度图谱中245nm到285nm看到的曲线是天然气中含有的少量芳香烃成分造成的。为了独立出THT的吸光度曲线,分析仪在有芳香烃的背景下做校准。这种无干扰,直接测量加臭剂的在线测量方法,仅可以通过多组分测量来实现,只有此方法才可以避免芳香烃的干扰。

图一:紫外吸光度图谱,包含不含加臭剂的天然气,含加臭剂的天然气以及THT标准气

此天然气传输站的每一个测量点都在传输不同来源的天然气,也意味着每套分析仪都在检测不同背景及组分的天然气。
图二展示了被OMA-300测量的不同测量点的吸光度图谱。表一展示了不同天然气中的实际THT浓度值。
图二:不同天然气中的THT紫外吸光度图谱。
表一:实验室化验以及OMA-300实测天然气中THT浓度值对比
气体源 THT(PPM) THT OMA(PPM)
气体一 4.78 4.42
气体二 1.96 1.81
气体三 4.50 4.32
气体四 4.60 4.26
气体五 2.75 2.83

结论:

在此天然气传输站,OMA-300提供了无干扰、自动化的直接紫外在线加臭剂监测,给操作人员的工作提供了便利和支持。美国AAI的技术成为了天然气下游地区安全性的有利保障。

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