激光拉曼光谱气体分析仪LRGA-6000在煤制乙二醇工艺过程气体监测中的应用
激光拉曼光谱气体分析仪在煤制乙二醇生产中的应用及其工艺过程中应关注的重点!
煤制乙二醇技术工艺汇总及激光拉曼在其过程气体监测中的应用乙二醇是一种重要的化工有机原料，广泛用于聚酯纤维、聚酯塑料的生产。
在汽车、航空、仪表工业的冷却系统中，它是抗冻剂的重要成分。
在溶剂、润滑剂、软化剂，增塑剂和炸药的生产中也有多种用途。
一、制取乙二醇的技术路线1、石油路线目前，国内外的大型乙二醇生产主要采用石油路线，即将石油裂解产生的乙烯，氧化后再水合得到乙二醇。
该技术以及配套下游产业发展比较成熟，但是该技术极度依赖石油资源，并且生产过程水耗大，能耗大，成本较高。
2、煤路线煤制乙二醇是以煤炭为原料，通过气化生成合成气后再制得乙二醇，共有三条工艺路线：1）直接法煤气化制取合成气（CO+H2），再一步合成乙二醇。
此技术的关键是催化剂的选取以及生产中的高温高压条件的控制，因而很难实现工业化。
2）煤制烯烃法煤气化制取合成气，由合成气经过甲醇、乙烯、环氧乙烯，最终制取乙二醇。
该路线实际为通过煤制烯烃再生产乙二醇，成本较高。
3）氧化偶联法煤气化制取合成气，CO催化偶联合成草酸酯，再加氢得到乙二醇。
目前已经有多条产线在建或已投产。
在以往的乙二醇生产的过程中，主要以石油作为重要的原材料。
但是，在近些年发展的过程中，石油资源逐渐面临着枯竭的状态，这对乙二醇的生产和发展是非常不利的。
因此，在生产和发展的过程中，逐渐的将煤炭作为重要的原材料。
并且煤制乙二醇生产的成本也相对较为低廉，具有一定的生产和发展优势，这对乙二醇生产行业和我国化工行业的发展，都是非常有利的。
二、煤制乙二醇技术发展应用从产品的工艺路线来看，煤制乙二醇的工艺路线包括三种：1、直接合成采用煤作为乙二醇制取合成气（CO+H2），之后进一步合成为乙二醇。
该合成工艺路线最早由美国的杜邦公司于1947年提出，但是该合成工艺路线对生产技术条件较为苛刻，需要催化剂以及高温高压作为反应条件，目前为止依然没有实现产业化生产。
但是，若能够实现在较低环境要求下进行，则该工艺将极具发展力。
激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用重大专项立项
省级 药 品检验 单位 、 国家基 药生产 龙 头集 团企业 的
（ 上海仪 器仪表 行业 协会 ）
激 光拉 曼光 谱气体 分析 仪 的研发 与应 用重 大专项 立项
日前 ，由武汉 四方 光 电科 技 有 限公司牵 头承 担
的 “ 激 光拉 曼光谱气 体分析 仪的研发 与应用 ” 重 大 专项 被科技 部批准 立项 ，并获 批专 项资金２ １ １ ４ 万元 。
引擎诊 断控 制 、生化试 剂 监测 、环境 监测等 领域 。 激 光拉 曼光 谱气 体分 析仪 的研制 成功将 有助 于形成 我 国 自有 自主知 识产权 的高、 中、低端 完整 的气体 分 析仪 器应 用解 决方案 。 （ 武 汉四 方光 电科技 有 限公 司 ）
该项 目研 究开 发 的激 光拉 曼 光谱 气 体分 析 仪 ， 可用 于石 油 、石化 、煤化 工 等高端 行业 ，以及 电力 变压 器油 溶解气 分 析 、手 术 室麻醉 气分 析 、发动机
４ 年。
项 目内容是独 立 自ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ地 研发 一种
便 携 、高灵敏 度 的药 品安全 现场 快检
仪器 即微 型 薄层色 谱一 拉曼 光谱 联用 仪 ，整 合无 线
通讯 设备 形成 “ 色 谱 一 光 谱 一 通 讯 一 体 化 ” 的 分 析
试 点应用 ，形 成一个 初步 的药 品快检 技术共 享平 台 网络 框架 。实现 产业 化后 ，依 托众 多的一 体化分 析 终端 设备 的推广 应用 ，迅速 形 成一个 药 品快检无 线
网 络 ， 由此 建 立 药 品 拉 曼 光 谱 的 开 放 数 据 库 ，从 而 搭 建 形成药 品快 速检 验技术 共享 平 台。
终端 设备 ，研 发完 善 网络后 台运行 的药 品快 检专 用 软件 工作 站 ，实现 化学 药 的假药 与 中药掺杂 违禁 化
激光吸收和多光谱散射发射光谱法在过程气体分析中的组合应用研究
激光吸收和多光谱散射发射光谱法在过程气体分析中的组合应用研究近年来，随着工业化的快速发展，过程气体分析在工业生产和环境监测中的作用日益重要。
激光吸收光谱法（LAS）和多光谱散射发射光谱法（MSES）作为两种常用的非侵入性气体测量技术，在过程气体分析中具有广泛的应用前景。
本文将探讨激光吸收和多光谱散射发射光谱法的原理和优势，并研究它们在过程气体分析中的组合应用。
激光吸收光谱法是一种基于气体分子吸收特征的测量技术。
通过激光器产生的窄带激光通过被测气体，利用气体分子对特定波长激光的吸收特性进行测量和分析。
该技术具有高灵敏度、高选择性和快速响应等优点，对于低浓度和高温高压环境中气体的准确测量非常有效。
多光谱散射发射光谱法是一种基于散射和发射特性的测量方法。
该技术通过测量气体样品在多个波长下的散射和发射光强度，从而得到气体分子的浓度信息。
相比于激光吸收光谱法，多光谱散射发射光谱法在高温高压环境中具有更好的适应性。
在过程气体分析中，激光吸收光谱法和多光谱散射发射光谱法都有其独特的优势和应用范围。
激光吸收光谱法适用于测量稳定气体的浓度，如氧气、二氧化碳等。
而多光谱散射发射光谱法适用于测量高温高压环境中的气体，如燃煤、燃气等工业生产过程中产生的气体。
然而，单一的测量技术往往无法满足复杂工业环境中的要求，因此将激光吸收光谱法和多光谱散射发射光谱法进行组合应用，能够进一步提高过程气体分析的准确性和可靠性。
通过结合两种技术，可以实现对气体浓度、气体种类和环境参数等多个方面的综合测量。
在组合应用中，可以利用激光吸收光谱法对稳定气体的浓度进行准确测量，再结合多光谱散射发射光谱法对高温高压环境下的非稳定气体进行测量。
这样可以有效地解决单一技术在复杂环境下的局限性，提高测量结果的准确性和可靠性。
此外，激光吸收光谱法和多光谱散射发射光谱法的组合应用还可以实现对气体分布的三维重构。
通过在不同位置上放置多个测量点，结合精确的位置和时间标定，可以实现对整个空间范围内气体浓度分布的立体感知。
激光气体分析仪在煤制气中的应用与改进
场 合较 多 ， 多数 采 用 此 类技 术 的分 析 仪 应 用 效析 仪是基 于半 导体激 光 吸
收光谱 （ Ｌ ） Ｄ ＡＳ 技术 的一种 新 型分 析技 术 ， 能较 它 好 地解决 背景气 体的交叉 干扰 、 尘等对 视 窗的污 粉 染 等问题 ， 一种 先 进 高效 的 在线 分 析仪 器 ， 替 是 是 代 ＮＤ Ｒ技 术气体 分析仪 的一种 有效手段 ， Ｉ 此种 技
在石 化 、 铁 、 金 、 保 等 行 业 ， 生 产 过 钢 冶 环 对 程 中的无 机 组 分 ， Ｃ Ｃ ： Ｏ 如 Ｏ， Ｏ ， 。和 Ｃ 气 体 Ｈ 等 浓 度 的在 线 检 测 主 要 采 用 的是 基 于 非 色 散 红 外 光 谱 （ Ｉ 技术 的 气 体 分 析 仪 。这 类 仪 器 的光 ＮＤ Ｒ）
在 该 仪 器 的应 用 中 ， 了被 测 气 体 的吸 收 波 除
体 管道另一 侧 的接 收装置 上 ， 由于管道 内被测气体 分子对 激光 束进行 单线光谱 吸 收 ， 导致激 光某一 吸 收谱线 的光 能量发 生改变 ， 光能量 变化情况 与被测
气 体含量 成对应 关 系 ， 通过 检测光能 量变化情 况就 可 以得 出被测气 体 的浓 度 。
作 者 简 介 ：张 国栋 （ ９ ５ ） １９ １７ ， ９６年 毕 业 于 山 东 工 业 大 学 检 测技 术 及 仪 器 仪表 专 业 ， 任 兖 矿 国泰 化 工 有 限 公 司机 电 部 副 部 现
术 在 煤 制 气 装 置 的分 析 应 用 中 已 获 得 成 功 。
１ ＮＤＩ 术 的 气 体 分 析 仪 的 缺 陷 Ｒ技
ＲＳ一２ ４－２ ０
输 出
通 信 电 缆
图 １ 激 光 气体 分 析 仪 原 理
激光吸收和多光谱散射法在过程气体分析中的组合应用研究
激光吸收和多光谱散射法在过程气体分析中的组合应用研究近年来，随着工业化进程的不断推进和环境监测的重要性日益凸显，过程气体分析技术逐渐成为科学研究领域的热点之一。
在这个领域，激光吸收和多光谱散射法作为两种常见的气体分析技术，各自具有独特的优势与局限性。
随着研究的不断深入，人们开始将这两种技术进行组合应用，以期能克服彼此的局限性并实现更为准确和可靠的过程气体分析。
激光吸收技术（Laser Absorption Spectroscopy，简称LAS）是一种利用激光与气体分子之间相互作用的原理来测量气体浓度的技术。
其基本原理是通过激光辐射气体后，测量被激光吸收掉的能量，从而推导出气体的浓度信息。
激光吸收技术具有高分辨率、高精度、无需取样等优点，而且可以实时监测气体浓度变化，因此被广泛应用于燃烧过程、气候变化研究、大气环境监测等领域。
然而，激光吸收技术也存在一些局限性。
首先，激光吸收技术只能针对某些具有明确吸收峰的气体进行分析，对于其他气体可能无法有效应用。
其次，激光吸收技术在高温高压等特殊环境下的应用受到限制。
此外，激光吸收技术需要进行气体样品的预处理，而且其设备成本相对较高。
相比之下，多光谱散射法（Multi-Spectral Scattering，简称MSS）是一种通过测量气体散射特性来推测气体浓度的技术。
多光谱散射法的基本原理是通过向气体中发送不同波长的光束，并测量被气体散射的光线强度，从而推导出气体浓度信息。
多光谱散射法适用范围广，不受特定吸收峰的限制，可以对多种气体进行分析。
此外，多光谱散射法对于高温高压环境有较好的适应性，并且在设备成本上相对较低。
然而，多光谱散射法也存在一些局限性。
首先，多光谱散射法的测量结果可能受到气体温度、湿度等环境因素的影响，需要进行相应的校正。
其次，由于不同气体对光的散射特性不同，必须根据所分析的气体类型进行光束波长的选择和优化。
此外，多光谱散射法在低浓度气体分析中的探测灵敏度较低，需要进一步提高。
激光吸收光谱法在高温高压过程气体分析中的应用与优化
激光吸收光谱法在高温高压过程气体分析中的应用与优化摘要：高温高压过程气体分析对于工业和科学研究具有重要意义。
激光吸收光谱法被广泛应用于该领域，其非侵入性、可实时监测和高精度等特点使其成为一种理想的分析方法。
本文旨在探讨激光吸收光谱法在高温高压过程气体分析中的应用，并针对其存在的问题进行优化。
1. 引言高温高压过程气体分析广泛应用于燃烧反应、炉窑燃烧、燃气轮机和化工过程等领域，为改进工业生产和保护环境提供重要参考。
传统的气体分析方法存在着许多局限性，如需要将样品收集到实验室进行分析、分析过程耗时长、无法实时监测等。
激光吸收光谱法作为一种极具潜力的无损检测方法，已经广泛应用于高温高压过程气体分析中，并取得了显著的成果。
2. 激光吸收光谱法的原理与特点2.1 基本原理激光吸收光谱法是利用激光的吸收特性来分析气体成分的一种方法。
通过将激光传输到被测样品中，根据样品吸收特定波长的光线的强度变化来确定样品中所含气体的浓度。
这种方法可在非侵入性的情况下实时监测样品组分，精度高，灵敏度强。
2.2 特点与优势激光吸收光谱法在高温高压过程气体分析中具有以下特点与优势：- 非侵入性：激光吸收光谱法可以在不与样品接触的情况下进行分析，避免了对样品的干扰。
- 高分辨率：激光技术具有高分辨率的特点，可实时监测低浓度气体。
- 多组分分析：通过选择不同波长的激光器，可以同时监测多种气体成分。
- 实时监测：激光吸收光谱法可以实时监测气体成分的变化，为工业生产提供重要参考。
- 高精度：激光吸收光谱法的分析结果精度高，可满足对样品组分分析的精确要求。
3. 激光吸收光谱法在高温高压过程气体分析中的应用3.1 燃烧过程分析高温高压燃烧过程中气体成分的分析对于优化燃烧效率、减少排放、提高能源利用率具有重要意义。
激光吸收光谱法可以实时监测燃烧反应中的氧气、二氧化碳、一氧化碳等气体成分，帮助调整燃烧参数，改善燃烧效果。
3.2 炉窑燃烧过程分析在高温高压的炉窑燃烧过程中，气体成分的分析对于改善产品质量、减少能源浪费具有重要作用。
基于激光光谱技术的气相成分测量及分析
基于激光光谱技术的气相成分测量及分析随着工业现代化的加速和化学品、燃料等化学物品的大量使用，空气质量监测成为了当今社会环保和人身健康保障的重要话题之一。
而在空气质量监测领域，气相成分测量及分析技术被广泛关注和应用。
目前，基于激光光谱技术的气相成分测量及分析技术是最有前途的一种技术，具有精度高、快速、移动便利、数据处理程序可视化等诸多优点。
一、激光光谱技术的原理激光光谱技术是近年来空气质量监测领域新增的一项新型技术。
其原理是利用激光光谱进行气体分析，通过检测不同元素、分子或原子的光谱响应信号，来识别和测量气相成分。
激光光谱技术的动态测量原理体现了分子的每一种结构和振动状态在不同频率下的独特响应信号，从而获得质量和浓度测量。
利用激光光谱技术进行气相成分测量具有高光谱分辨率、高信噪比、快速、实时等优点，能够对少量气体成分进行有效测量和检测。
二、激光光谱技术在气相成分测量中的应用1. 环境空气质量测量在环境空气质量测量中，激光光谱技术被广泛应用，尤其是在大气灰霾的监测和污染物检测方面。
通过与大气物质成分的基础和模型数据集结合，利用激光光谱的细微光谱特征对大气污染物质浓度进行精准的分析和测量，针对不同地域的空气状况制定相应环保方针并加以推广。
同时，还可针对特定企业和场所进行定位监测，为其提供准确的数据分析结果。
2. 工业生产领域激光光谱在工业生产领域中主要用于生产过程中质量检测和环境监测。
比如，用于检测事故中毒气体浓度、质量分析和检测化工生产过程中有害气体的浓度变化，来达到企业安全生产标准和环保标准。
应用激光光谱技术，能够及时检测出误工作应该造成的有害化合物和物质，提供生产环境的安全保障。
3. 地质勘探领域激光光谱技术在油田勘探、矿山勘探等领域中有广泛的应用。
对于分析油气藏成分、识别矿区矿物的含量和构成等，激光光谱技术具有显著的优势。
此外，激光光谱技术也可以作为智能传感器来实时监测地下水位、水库水位等地质因素，对预测和避免自然灾害具有重要意义。
紫外激光拉曼光谱仪的应用领域
紫外激光拉曼光谱仪的应用领域
紫外激光拉曼光谱仪是一种专业用于现场快速检测的便携式拉曼光谱仪，它采用工业级的防水、防尘、抗震、防摔设计，适合在各种各样恶劣环境下使用，具有可靠性、稳定性高的特点。
这种光谱仪主要应用于以下领域：
1.材料科学领域：紫外激光拉曼光谱仪可以用于检测物质的化学组成、结构、构象、形态等信息，得到分子层面的信息。
2.化学领域：紫外激光拉曼光谱仪可以用于分析化学组成和结构，特别适合对化学反应的监测。
3.药学领域：紫外激光拉曼光谱仪可以用于研究药物分子的结构和活性，以及药物的代谢和动力学。
4.环境科学领域：紫外激光拉曼光谱仪可以用于环境监测，例如检测空气、水、土壤中的有害物质。
5.地质学领域：紫外激光拉曼光谱仪可以用于矿物学和地球化学研究，例如鉴定矿物的类型和性质，或者研究地球内部的过程。
6.考古学领域：紫外激光拉曼光谱仪可以用于识别文物的材料和工艺，有助于对历史事件和文明的理解。
7.生物医学领域：紫外激光拉曼光谱仪可以用于生物组织分析，例如癌细胞的识别和分类，或者药物对生物体的影响。
以上信息仅供参考，如有需要，建议您查阅相关文献或咨询专业人士。
光谱法应用于气体分析及检测研究
光谱法应用于气体分析及检测研究在气体分析与检测的领域中，光谱法是一种普遍应用的技术。
光谱法是通过对气体吸收、发射光谱进行研究来获得气体成分及其性质信息的一种方法。
今天，我们将探讨光谱法在气体分析与检测中的应用和研究。
一、光谱法的基本原理光谱法主要利用气体对特殊波长或频率光线的吸收或发射现象进行检测分析。
在气体分析与检测领域，最常用的光谱法是吸收光谱法和发射光谱法。
吸收光谱法利用气体分子对特定波长或频率的光进行吸收的特性来确定气体成分的浓度。
基于此原理，浓度越高的气体，其吸收光线的强度越大。
发射光谱法则是通过气体分子发射特定波长或频率的光线来分析气体成分。
当气体受到光激发时，气体分子可以向外放射出指定波长或频率的光线，这些光线是的光谱分布就是气体特征谱。
二、光谱法在气体分析和检测中的应用光谱法在气体分析和检测中有着广泛的应用，在空气质量监测、工业过程控制、食品加工、燃料燃烧和军事和安保等领域都有着重要的地位。
2.1 空气质量监测光谱法在空气质量监测方面有着很大的作用。
气体成分的分析可以通过对空气中的污染物进行检测。
一些有害的气体，如二氧化硫、臭氧和颗粒物等，对人体健康和环境都有很大的危害，因此对其的监测十分重要，利用光谱法来检测这些有害气体的浓度，可以及时发现问题并采取相应的措施。
2.2 工业过程控制在工业生产中，光谱法可以用于产品质量检测和生产过程控制。
例如，在钢铁行业中，光谱法被广泛运用于金属成分和质量的分析。
在电子行业中，光谱法可以用于检测气体中的金属杂质，如锡、铅、镉和铜等。
2.3 食品加工在食品加工行业，光谱法可以用于检测食品中的有害物质，如农药残留、重金属和微生物等。
光谱法的使用不仅可以减少食品安全问题，还可以提高食品的品质和口感。
2.4 燃料燃烧在燃料燃烧中，光谱法可以用于检测燃料中的气体成分的浓度，如二氧化碳、氧气和一氧化碳等。
光谱法的这一应用，可以帮助我们更好地控制燃烧过程，有效的降低污染物的排放，保护环境。
基于光谱吸收的气体检测技术在煤矿中的应用_于庆
3 红外光谱吸收检测技术在煤矿中的应用
3. 1 红外检测系统的组成及原理 随着红外光谱吸收检测技术的不断发展，至 20
世纪末，出现了一种利用滤光片实现非色散红外光 谱吸收检测技术，基于差分吸收方式实现，以此实现 了测量仪器的小型化和低功耗、低成本，并在煤矿瓦 斯监测领域得到逐步推广应用。
文章编号： 1008－4495（ 2012） 03－0026－04
我国是世界上产煤大国，同时也是煤矿安全生 产形势最为严峻的国家之一。在煤矿的突出防治工 作中，CH4 、CO2 是主要的监测对象。为了预防与控 制事故的发生，最大限度地减少人员伤亡事故，在线 实时准确检测 CH4 、CO2 浓度已成为客观需求。按 照《国家中长期科学和技术发展规划纲要 （ 2006— 2020 年） 》的要求，针对气体传感器及检测装置在工 业现场使用中所存在的问题，需要相关技术人员在 新技术、新原理上进行攻关，以满足气体传感器及检 测装置的环境适应性、稳定性要求。随着光谱吸收 技术的发展，非色散红外光谱吸收技术（ NDIR） 和半 导体激光光谱吸收技术（ DLAS） 在气体检测方面的 优势日益显现出来［1］。笔者根据光谱吸收技术的原 理，具体研究分析了红外和激光气体检测技术的实 现和发展趋势。
1 气体检测技术的现状
目前，国内外用于煤矿井下的 CH4 检测技术有 载体催化、热导、光干涉、红外等。在煤矿瓦斯监控 系统中使用的低浓度甲烷传感器（ 0 ～ 4% CH4 ） 和高 浓度甲烷传感器（ 0 ～ 40% CH4 ） 主要是采用载体催 化技术和热导原理。载体催化技术存在硫化物中毒 现象、检测范围窄、调校周期短等缺点； 热导技术存 在测量精度不高、受环境温度影响大、不易补偿等缺 点［2］。光干涉 仪 利 用 光 的 干 涉 现 象 来 测 量 瓦 斯 浓 度，由于干涉系统设计复杂，且将干涉光谱转换成电 信号技术难度较高，不易实现小型化和在线监测； 另
激光气体分析仪的测量技术和特点
激光气体分析仪的测量技术和特点介绍激光气体分析仪是一种使用激光技术来检测气体成分的仪器。
它通过测量气体样品中激光与气体分子相互作用而实现其测量。
激光气体分析仪具有高精度和高灵敏度，并且可以测量多种气体成分。
本文将介绍激光气体分析仪的测量技术和特点。
激光气体分析仪的测量技术激光气体分析仪的测量技术主要包括两种：吸收光谱技术和拉曼散射技术。
吸收光谱技术吸收光谱技术是激光气体分析仪最常用的技术之一。
这种技术利用气体样品对激光的吸收能力来确定气体的浓度。
当激光通过气体样品时，激光的能量会被吸收，其中一些能量被转化为热能，导致样品产生温度变化。
根据吸收特性和温度变化，可以确定气体在激光波长处的吸收系数。
拉曼散射技术拉曼散射技术是另一种常用的激光气体分析技术。
这种技术通过测量激光散射的光子能量与入射光子能量的差异来分析气体成分。
当激光通过样品时，它与气体分子相互作用，导致散射，包括斯托克斯(Raman)散射和反斯托克斯散射。
这种散射过程会产生拉曼光谱，其中的谱线可以帮助确定气体成分。
激光气体分析仪的特点激光气体分析仪具有以下特点：高灵敏度激光气体分析仪的高灵敏度使得它能够用于非常低浓度的气体检测。
例如，它可以检测到百万亿分之一（ppt）的气体浓度，这使得其在环境污染和空气质量监测中非常有效。
高选择性激光气体分析仪可以选择性地检测特定的气体成分，这是由于不同气体在激光波长处的光谱特征不同。
这使得激光气体分析仪可以应用在各种领域，包括化学、环境、天文等。
可编程性激光气体分析仪通常具有可编程的功能，这使得仪器可以根据需要进行自定义的设置。
它可以提供多种输出方式和报警设置，并且可以存储数据以进行数据分析和回溯。
结论激光气体分析技术是一种非常有效的气体分析技术，具有高精度、高灵敏度和高选择性的优点。
这种技术可以应用在各个领域，包括环境、工业和医疗等。
近年来，激光气体分析仪的应用范围正不断拓展，它将继续在各种领域发挥重要作用。
拉曼光谱在气化炉合成气成分分析中的应用
Hui Xingjian
(Department of Electronic&Instrument, Changzheng Engineering CO., Ltd.,Beijing,101 111, China )
Abstract: In the coal-gasification plant, the gas components of the gasifier syngas are monitored and analyzed by the on-line analysis system. The syngas from the scrubber of gasifier has the characteristics of high temperature, high pressure, high moisture, multiple impurities and easy crystallization. In order to solve the malpractice and problem of the traditional method of analysis and measurement in actual operation, this paper studies and redesigns the method according to the specific working condition.. After comparative analyses, an optimized solution of gas phase Raman spectroscopy based on laser technology is proposed. The results show that the Raman spectrograph has its unique advantages in real-time response, measurement accuracy, system complexity, maintenance convenience, operation safety and life cycle cost, and is an ideal and reliable analytical measurement scheme.
激光显微拉曼光谱法在过程气体分析中的应用研究
激光显微拉曼光谱法在过程气体分析中的应用研究激光显微拉曼光谱法是一种非侵入式的光谱学技术，通过利用拉曼散射现象，结合激光的使用，可以对物质的结构和成分进行准确分析。
它具有高灵敏度、高分辨率和无需准备样品的特点，因此在过程气体分析中具有广泛的应用前景。
过程气体分析在化工、环境保护、能源等领域具有重要意义。
它可以监测和控制工业过程中的气体组分，提高生产效率，保障产品质量，同时也是环境监测和安全控制的重要手段。
传统的气体分析方法通常需要取样、制备样品，并在实验室中进行分析，这种方法耗时耗力，无法满足实时监测的需求。
而激光显微拉曼光谱法的特点恰好能够弥补这一缺陷，因此受到了越来越多的关注和研究。
在过程气体分析中，激光显微拉曼光谱法可以应用于多个方面。
首先是气体组分的定性和定量分析。
激光显微拉曼光谱法可以通过拉曼光谱的特征峰来判断气体的成分，从而实现气体的定性分析。
同时，利用拉曼反散射强度与浓度的关系，还可以实现气体的定量分析。
这种方法无需采集样品，而是通过激光的照射直接获得气体的拉曼光谱，因此可以实现实时在线分析。
其次，激光显微拉曼光谱法还可以应用于气体温度和压力的测量。
由于拉曼光谱的频移与气体温度和压力有关，通过分析拉曼光谱的峰值位置和形状的变化，可以确定气体的温度和压力变化。
这种方法非常适用于高温、高压环境下气体的测量，同时也可以实现对过程中气体温度和压力变化的实时监测。
此外，激光显微拉曼光谱法还可以应用于气体相态分析。
拉曼光谱可以提供物质的结构和振动信息，通过分析拉曼光谱的峰位和峰形，可以确定气体的相态变化。
比如，可以判断气体是气态、液态还是固态，并且可以观察到相变过程的细节。
这对于研究物质性质和了解过程中的相变现象具有重要意义。
最后，激光显微拉曼光谱法还可以应用于气体的混合与反应过程的监测。
通过拉曼光谱的特征峰位置和强度的变化，可以分析气体分子之间的相互作用，研究气体混合和化学反应过程。
这对于理解化学反应的机理、优化工艺条件具有重要意义。
激光拉曼光谱气体分析的研究
激光拉曼光谱气体分析的研究刘逸;王国清;司宇辰;张兆斌【期刊名称】《石油化工》【年(卷),期】2015(000)010【摘要】通过改进及优化激光拉曼光谱仪的相关性能，得到了较稳定的激光拉曼光谱基线；考察了环境温度、积分时间和测试压力等因素对激光拉曼光谱响应信号的影响，并对实验条件进行了优化；采用激光拉曼光谱仪对乙烯装置裂解气中的6种基础气体H2，CH4，C2H4，C2H6，C3H6，C3H8的含量进行了测定。
实验结果表明，优化的实验条件为环境温度23.5℃、积分时间25 s、测试压力0.5 MPa；在优化的实验条件下，激光拉曼光谱法的分析结果与气相色谱法的分析结果大致相当，且两种方法的重复性实验的相对标准偏差均小于2%，表明激光拉曼光谱法具有较好的重复性。
相对于气相色谱法，激光拉曼光谱气体分析法有利于加快分析数据的反馈速度，并降低分析成本。
【总页数】6页(P1162-1167)【作者】刘逸;王国清;司宇辰;张兆斌【作者单位】中国石化北京化工研究院，北京100013;中国石化北京化工研究院，北京 100013;中国石化北京化工研究院，北京 100013;中国石化北京化工研究院，北京 100013【正文语种】中文【中图分类】TQ075【相关文献】1.激光拉曼光谱气体分析仪研发启动 [J],2.应用显微激光拉曼光谱测定CO2气体碳同位素值δ13C的定量方法研究 [J], 李佳佳;李荣西;董会;王志海;赵帮胜;程敬华3.激光拉曼光谱在气体水合物研究中的应用 [J], 付娟;吴能友;卢海龙;邬黛黛;苏秋成4.激光拉曼光谱气体分析仪专项在武汉启动 [J], 科技部5.激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用重大专项立项 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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主要参数
测量组分
测量量程 测量时间 测量精度 分辨率
CO/CO2/H2/N2/O2/CH4/C2H2/C2H4/C2H6/C3H8/H2S/iC4/nC4/H2O/NH3/COS /C2H4O/CH3OH/CH3O-NO……(可根据客户需求测量其他组分) 0~100%可设置(常量组分)；0~5000ppm(微量组分) 1~300s(可设置) 1%FS 0.01%(常量组分)，1ppm(微量组分)
03
方案优势
激光拉曼光谱气体分析仪 LRGA-6000 可取代气相色谱 GC 和质谱 MS 测量煤(合成气) 制乙二醇领域几乎所有气体成分，具有在线、实时、全组分等特点。
对比红外分析技术(NDIR)——红外气体分析仪量程范围小，且不能检测同核双原子分 子，如 N2、O2 和 H2 等。LRGA-6000 拥有多组分气体成分检测能力，尤其是能够精确 测量煤制乙二醇工艺过程中的双原子分子，且量程更大，精度更高。
激光拉曼光谱气体分析仪 LRGA-6000 基于激光拉曼散射 原理，通过对待测气体的特征拉曼散射光谱进行增强、收 集、处理和识别，并对含量进行定量计算。可同时对多种 气体进行全量程的在线和实时检测。
产品特性
采用激光拉曼气体特征指纹技术，干扰少 在线、实时：一台仪器解决煤制乙二醇工艺过程气体全流程监测 全组分：测量包括 N2、O2、H2O 在内的气体全组分 响应速度快，样气进入分析仪后直接显示测量结果 全量程气体浓度测量，检测范围为(0.01-100)%，调整时间，也可以测量微量组分 具备温度和压力自动修正功能，无漂移 使用和维护成本低，无需载气与耗材 可选配集成系统，实现对多个监测点的实时循环监测 智能化软件设计，全触屏界面，数据直观显示，可外接 PC 键盘
现场采样后，LRGA-6000 测试结果与色谱仪测试结果、从中央控制室抄出的在线仪器 数据一致，且响应速度快于色谱仪，得到项目方的高度认可，并认为仪器测试准确，响 应快，能帮助工作人员更精准地把握整个工艺进度。
02
产品原型
激光拉曼光谱气体分析仪 LRGA-6000
05
项目现场
现场取样
现场技术培训
LGRA-6000
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
04
方案价值
CO 催化偶联合成草酸酯再加氢生成乙二醇是当前 C1 化工研究的重要课题，也是 C1 化工中最有前途的研究方向之一。该工艺具有原料来源丰富、成本低、无污染、反应条 件温和、产品纯度高、生产连续等优点，采用激光拉曼光谱气体分析仪 LRGA-6000 用 于实时连续在线监测整个煤制乙二醇生产工艺过程中产生的 H2、N2、O2、CO、CO2、 CH4、NO、CH3OH、CH3O-NO、H2S、COS 等可回收利用、需低污染排放的气体成 分，可帮助提高乙二醇制取纯度、保证草酸酯合成率与亚硝酸酯的回收率，降低污染气 体排放，实现绿色洁净、环境友好型生产。
项目需求
项目生产工艺流程如下：
辅料
氧气
氧气甲醇 硝酸
酸化
亚硝酸甲酯
氢气
主要物 料及反 应过程
煤 炭
粗 煤
气化
净化
合成气 CO 偶联
气
羰化
草酸二甲酯
粗乙二醇 精馏
精制乙
加氢
二醇 EG
副产品－
硫磺
碳酸二甲酯
煤制乙二醇生产工艺简图
粗乙醇 混合醇
该项目工艺采用草酸酯加氢合成路线，生产流程包括：原料气的制备、净化及变换；一 氧化碳原料气的再净化处理；草酸酯的合成；尾气再生；亚硝酸酯的回收；非反应气体 的排放 CO、CH4、NO 等。
典型 案例
煤制乙二醇 监测项目
01
项目背景
项目简介
该煤制乙二醇项目年产 2*20 万吨乙二醇，是国家发改委产业结构调整明确鼓励建设的 新型煤化工项目。项目以煤炭为原料生产乙二醇，建设内容主要包括煤气化装置、粗煤 气净化装置、乙二醇合成装置三大生产工序以及空分装置、锅炉房、脱盐水站、空压站。 冷冻站、污水处理站等配套的公辅设施。项目估算总投资约为 65.47 亿元，分两期建设。 其中一期 20 万吨/年审定概算未 36.24 亿元，于 2014 年 9 月 20 日正式开工建设。乙 二醇又名“甘醇”，简称 EG，是一种非常重要的化工基础有机原料，主要用于生产聚 酯、防冻剂等，用途十分广泛。本项目采用华东理工大学/上海浦景公司二步法乙二醇 工艺专利技术，工艺流程组织合理、选用技术先进可靠，采用水煤浆水冷壁清华炉煤气 化技术、耐硫变换、低温甲醇洗净化、CO 冷箱分离、PSA 提氢、羰化偶联加氢工艺制 取乙二醇。
对比气相色谱技术(GC)——气相色谱仪使用需要载气和色谱柱，且响应时间通常需要 几分钟到几十分钟，需要专业技术人员操作。LRGA-6000 响应时间极短，无需载气和 耗材，操作简便，使用成本低。
对比质谱分析技术(MS)——质谱分析仪价格昂贵，维护成本高，操作复杂，很少用于工 业现场在线分析。LRGA-6000 坚固耐用，操作简单，维护成本低，更适用于恶劣的工 业现场。
在整个生产流程中会产生 H2、N2、O2、CO、CO2、CH4、NO、CH3OH(甲醇)、CH3O-NO(亚 硝酸甲酯)、H2S、COS 等气体，这些生成的气体可直观反映整个生产工艺的工况，为 实时优化生产工艺，降低生产成本，提高乙二醇回收效率与质量，保证清洁绿色生产， 该公司采用了锐意自控激光拉曼光谱气体分析仪 LRGA-6000，实时监测 H2、N2、O2、 CO、CO2、CH4、NO、CH3OH、CH3O-NO、H2S、COS 等气体的体积浓度。