拉曼激光气体分析仪技术数据和可测气体列表
22激光拉曼光谱分析
22激光拉曼光谱分析激光拉曼光谱分析的基本概念激光拉曼光谱分析是利用物质对入射光产生的拉曼散射来研究分子的振动，从而对物质（分子）进行定性、定量和结构分析的一种分析方法。
光的散射：丁铎尔散射:是指光通过含有许多大质点(其颗粒大小的数量级等于光的波长)的介质时产生的散射。
乳状液、悬浮液、胶体溶液等引起的散射属于此类。
分子散射:又可分为瑞利散射和拉曼散射。
它们都是由比光的波长小得多的分子或分子聚集体与光作用而产生的。
瑞利散射当光子与物质中的分子发生完全弹性碰撞时，光子与分子之间没有能量交换，则光子的能量保持不变，散射光的频率与入射光的频率相同，只是光子的运动方向发生改变。
这种散射是完全弹性散射，文献上通常称之为瑞利散射。
拉曼散射当光子与物质中的分子发生非完全弹性碰撞时，光子与分子之间将发生能量交换，光子把一部分能量传给分子，或者从分子那里得到一部分能量，光子的能量就会减少或增加。
这样，光子不仅改变了运动方向，其频率也与入射光的频率不同。
这种由非完全弹性碰撞产生的非完全弹性散射，称为拉曼散射。
拉曼散射光与瑞利散射光的频率差称为拉曼位移。
本节主要内容一.激法拉曼光谱法的特点二.激光拉曼光谱法的基本原理三.激光拉曼光谱仪的结构四.激光拉曼光谱图的一般特征五.激光拉曼光谱法的优缺点及其用途一．激光拉曼光谱法的特点1.样品可以是固体、液体或气体。
2.以单色激光为光源。
因激光的单色性、相干性好，强度大，可以聚焦成很细的光束，可以获得较强的拉曼散射，可对块状样品的某个微区进行分析。
3.检测信号是拉曼散射光，根据拉曼散射线的频率求得拉曼位移。
4.可获得非红外活性分子振动的信息。
5.实际测定的光是便于测定的可见光。
二．激光拉曼光谱分析的基本原理（一）拉曼位移与分子振动频率的关系拉曼散射光与瑞利散射光（或入射光）的频率之差υ称为拉曼位移：υ=│υ0-υl│式中，υ0为入射光的频率，υl为拉曼散射光的频率。
拉曼位移＝分子振动频率υ=υm拉曼散射和瑞利散射可以用分子散射能级图来说明。
ULTRAMAT 23 气体分析仪
第三章 ULTRAMAT 23 气体分析仪第一节概述1.0 介绍ULTRAMAT 23 气体分析仪一次能够测量四种气体组分：最多可测量三种红外敏感气体，例如：CO、CO2、NO、SO2、CH4、R22（氟里昂CHCIF2）以及采用电化学氧气测量单元测量O2。
ULTRAMAT 23 气体分析仪可应用于烟气排放监测系统以及过程与安全监测。
其信号输送灰控室CRT上。
图3-1 ULTRAMAT 23 气体分析仪1.1气体分析仪的测量原理ULTRAMAT 23使用了两个相互独立并可选择的测量原理。
➢红外气体测量：这种光谱方法是以对非分散性IR辐射的吸收为基础的。
测量相关波段红外线的衰减幅度即可测量相应气体的浓度。
图3-2 红外通道的操作模式➢氧含量测量：氧气传感器是根据一个燃料池的工作原理来工作的。
氧气在阴极与电解液的分界面被转换成电流，并且所产生的电流与氧气的浓度成正比。
`图3-3氧气测量单元的操作模式1.2 特征➢可对分析以进行简单快速地编程和调试➢由于使用了环境空气（对于不带氧传感器，也可以用N2）进行自动标定，所以分析仪实际可做到免维护，且在自标定过程中，零点和线性度也都得到标定。
➢根据实际应用，每1～2个月才需用标定气标定一次➢大屏幕且带有背光灯的LCD显示测量值；通过菜单操作实现编程输入、功能测试和标定➢在规定的范围内，每种组分可有两个量程；所有量程都是线性的。
自动切换量程带有量程识别功能➢自动校正大气压力的波动➢气体流量监测；当流量＜1L/min发出低流量报警信号➢维护请求报警➢可为每种组分的上下限报警任意设置上下限➢用于开启/停止样气泵、触发自标定和让几个设备同步的三个二进制输入➢用于故障、维护请求、维护切换、设置极限、量程识别以及外部电磁阀的八个继电器输出可自由配置➢四个电气隔离的模拟量输入RS 485为基本配置，可选：RS232转换器➢通过PROFIBUS-DP/PA 接口接入网络➢作为服务和维护工具的SIPROM GA 软件➢八个附加的继电器输出（可选）➢八个附加的二进制输出（可选）1.3 技术规范1.3.1技术数据表3-11.3.2红外测量的技术数据1.3.3氧气测量的技术数据1.4 结构1.4.1显示屏和输入面板图3-4 由显示屏和小键盘构成的输入面板显示为有背景灯照亮的液晶显示屏，它有4行，每行20个字符（5×8点矩阵）并由薄膜覆盖。
激光拉曼光谱仪_LRS-23
激光拉曼光谱仪_LRS-2/3点击放大产品名称：激光拉曼光谱仪_LRS-2/3产品型号：LRS-2/3产品简介：LRS-2/3型激光拉曼光谱仪适用于科研院所、高等院校物理实验室和化学实验室的拉曼光谱及荧光光谱的测量，该产品是本公司自行设计的新产品，以其结构简单、便于调整及测量、灵敏度高、稳定性好、价格低廉等优点在1998年、2000年世界银行贷款发展项目二度中标。
激光拉曼光谱仪（LRS-2/3）仪器特点计算机控制，界面显示，仪器能自动记录拉曼，荧光光谱高分辨率，低杂散光单色系统高灵敏度、低噪声单光子计数器做接收系统采用半导体激光器作为光源配有稳定性好，精度高的外光路系统配有多种附件，适用于液体、固体样品的分析配有旨在减小杂散光的陷波滤波器激光拉曼光谱仪（LRS-2/3）系统成套性单色仪，半导体激光器，外光路系统，样品架（包括五维可调垂直样品架，水平液体样品架，透明固体样品架，斜入射固体样品架，背散射样品架）偏振光组件及支座，单光子技术系统，计算机及彩显．激光拉曼光谱仪（LRS-2/3）参数及性能指标单色仪D/f=1/5.5光栅1200L/mm狭缝宽度0-2mm连续可调，示值精度0.01mm、最大高20mm接收单元单光子计数器光源半导体激光器输出波长532nm输出功率≥40mW激光拉曼光谱仪（LRS-2/3）技术指标:波长范围200-800nm波长精度≤±0.4nm波长重复性≤0.2nm杂散光≤10-3线色散倒数 2.7nm/mm谱线半宽度波长在550nm附近缝宽0.2mm谱线半宽度≤0.2nm外型尺寸700*500*450mm重量70kg实验仪器图1 激光拉曼光谱仪外观图本实验是利用LRS-2/3型激光拉曼光谱仪，仪器外观如图1所示。
它适用于液体、固体样品的分析,配有旨在减小杂散光的陷波滤波器。
仪器参数：波长区间 200-800nm，波长精度≤ ± 0.4nm，波长重复性≤ 0.2nm，杂散光≤ 10-3，线色散倒数 2.7nm/mm，谱线半宽度，波长在589nm处狭缝高3mm，宽0.2mm，谱线半宽度≤0.2nm，外形尺寸700×500×450nm，重量 70kg，单色仪 D/f=1/5.5，狭缝宽度0-2mm连续可调，示值精度0.01mm、最大高20mm 接收单元。
激光拉曼光谱仪实验报告
近代物理实验报告激光拉曼实验学院班级姓名学号时间2014年5月24日激光拉曼实验实验报告【目的要求】1.学习和了解拉曼散射的根本原理；2.学习使用激光拉曼光谱仪测量CCL4的谱线；【仪器用具】LRS-3型激光拉曼光谱仪、CCL4、计算机、打印机【原理】1.拉曼散射当平行光投射于气体、液体或透明晶体的样品上，大局部按原来的方向透射而过，小局部按照不同的角度散射开来，这种现象称为光的散射。
散射是光子与物质分子相互碰撞的结果。
由于碰撞方式不同，光子和分子之间会有多种散射形式。
⑴ 弹性碰撞弹性碰撞是光子和分子之间没有能量交换，只是改变了光子的运动方向，使得散射光的频率与入射光的频率根本一样，频率变化小于3×105HZ ，在光谱上称为瑞利散射。
瑞利散射在光谱上给出了一条与入射光的频率一样的很强的散射谱线，就是瑞利线。
⑵ 非弹性碰撞光子和分子之间在碰撞时发生了能量交换，这不仅使光子改变了其运动方向，也改变了其能量，使散射光频率与入射光频率不同，这种散射在光谱上称为拉曼散射，强度很弱，大约只有入射线的10-6。
由于散射线的强度很低，所以为了排除入射光的干扰，拉曼散射一般在入射线的垂直方向检测。
散射谱线的排列方式是围绕瑞利线而对称的。
在拉曼散射中散射光频率小于入射光频率的散射线被称为斯托克斯线；而散射光频率大于入射光频率的散射线被称为反斯托克斯线。
斯托克斯线和反斯托克斯线是如何形成的呢？在非弹性碰撞过程中，光子与分子有能量交换, 光子转移一局部能量给分子, 或者从分子中吸收一局部能量，从而使它的频率改变，它取自或给予散射分子的能量只能是分子两定态之间的差值21E E E -=∆。
在光子与分子发生非弹性碰撞过程中，光子把一局部能量交给分子时，光子则以较小的频率散射出去，称为频率较低的光(即斯托克斯线)，散射分子承受的能量转变成为分子的振动或转动能量，从而处于激发态 E 1，这时的光子的频率为ννν∆-=0'〔入射光的频率为0ν〕；当分子已经处于振动或转动的激发态 E 1 时,光量子则从散射分子中取得了能量E ∆ (振动或转动能量),以较大的频率散射，称为频率较高的光(即反斯托克斯线) ,这时的光量子的频率为ννν∆+=0'。
气体热值分析方法及热值分析仪
热值分析方法1.拉曼激光气体分析仪（RLGA）“成份分析法”是一种对混合可燃气体内各种主要可燃气体成份进行在线连续检测，根据每种气体成份的标准热值含量（KJ/Nm3）以及在混合气体中所占的百分比数，通过计算机数模计算，消除气体间的相互影响，实现对可燃气体热值的直接检测的方法。
传统燃烧法热值仪标准量值传递溯源困难，无法对仪器进行严格准确的标定。
使用“成分分析法”，每种气体成份的标准热值含量（KJ/Nm3）国家给出标准样气由国家授权的标准样气量值传递单位配制提供，所以其准确性不言而喻。
目前成分法热值分析使用并不广泛，其原因是市场没有找到一种合适的气体分析设备。
完整的成分热值分析需要检测7个组分的气体。
要实现全组分分析，传统分析仪表如红外，吸附式激光等都有一些限制，必须把多种原理的分析设备集成在一起，如红外线，激光，热导等。
多种仪表精度不一，响应速度不同，必然影响最终测量精度。
同时，混合媒体内成分的配比经常变化，需要分析仪表的量程不受限制，基于这些要求，拉曼激光气体分析仪就非常适用于成分热值分析。
仅内置一台RLGA-2811分析仪，就可以同时分析以上7种气体组分，量程不受限制。
该系统支持4通路循环采样，可同时分析4个检测点。
以全流程钢铁企业为例。
根据工艺需求，拉曼激光气体分析仪可以设高炉、焦炉、转炉以及混合煤气4个测点，一套系统同时分析结果。
分析仪内置有PC 机，可以安装热值数学模型软件，在分析仪内部就可以直接计算出煤气热值。
所有结果数据通过OPC方式输出，传递给主控室或者调解阀控制PLC，以参与闭环控制。
拉曼激光气体分析仪可以现场在线测量多种气体成分含量，精度高，每50ms 进行一次抽样检测，保证实时检测气体组合状态，方便系统控制气体成分、热值。
但是拉曼激光气体分析仪分析仪内的光学器件国内无法做到，需要定时清洗。
2.水流式热量计水流式热量计测量热值原理是一定量的燃气试样，在恒定压力和同等温度的空气条件下完全燃烧，将燃烧后的气体生成物冷却至原先燃气温度并将燃气中含氢的组分所生成的水蒸气冷却至冷凝水，这些总的热量都有水流完全吸收下来，从而经过热量计的水量和水流温升计算出燃气的测试热值，再将测试过程中必须考虑的修正值换算至标准状况下的燃气热值，如此测得燃气热值成为高位热值，也称为总热值或毛热值。
ULTRAMAT 23 气体分析仪
第三章 ULTRAMAT 23 气体分析仪第一节概述1.0 介绍ULTRAMAT 23 气体分析仪一次能够测量四种气体组分：最多可测量三种红外敏感气体，例如：CO、CO2、NO、SO2、CH4、R22（氟里昂CHCIF2）以及采用电化学氧气测量单元测量O2。
ULTRAMAT 23 气体分析仪可应用于烟气排放监测系统以及过程与安全监测。
其信号输送灰控室CRT上。
图3-1 ULTRAMAT 23 气体分析仪1.1气体分析仪的测量原理ULTRAMAT 23使用了两个相互独立并可选择的测量原理。
➢红外气体测量：这种光谱方法是以对非分散性IR辐射的吸收为基础的。
测量相关波段红外线的衰减幅度即可测量相应气体的浓度。
图3-2 红外通道的操作模式➢氧含量测量：氧气传感器是根据一个燃料池的工作原理来工作的。
氧气在阴极与电解液的分界面被转换成电流，并且所产生的电流与氧气的浓度成正比。
`图3-3氧气测量单元的操作模式1.2 特征➢可对分析以进行简单快速地编程和调试➢由于使用了环境空气（对于不带氧传感器，也可以用N2）进行自动标定，所以分析仪实际可做到免维护，且在自标定过程中，零点和线性度也都得到标定。
➢根据实际应用，每1～2个月才需用标定气标定一次➢大屏幕且带有背光灯的LCD显示测量值；通过菜单操作实现编程输入、功能测试和标定➢在规定的范围内，每种组分可有两个量程；所有量程都是线性的。
自动切换量程带有量程识别功能➢自动校正大气压力的波动➢气体流量监测；当流量＜1L/min发出低流量报警信号➢维护请求报警➢可为每种组分的上下限报警任意设置上下限➢用于开启/停止样气泵、触发自标定和让几个设备同步的三个二进制输入➢用于故障、维护请求、维护切换、设置极限、量程识别以及外部电磁阀的八个继电器输出可自由配置➢四个电气隔离的模拟量输入RS 485为基本配置，可选：RS232转换器➢通过PROFIBUS-DP/PA 接口接入网络➢作为服务和维护工具的SIPROM GA 软件➢八个附加的继电器输出（可选）➢八个附加的二进制输出（可选）1.3 技术规范1.3.1技术数据表3-11.3.2红外测量的技术数据1.3.3氧气测量的技术数据1.4 结构1.4.1显示屏和输入面板图3-4 由显示屏和小键盘构成的输入面板显示为有背景灯照亮的液晶显示屏，它有4行，每行20个字符（5×8点矩阵）并由薄膜覆盖。
激光拉曼光谱气体分析技术在天然气中的应用及发展
激光拉曼光谱气体分析技术在天然气中的应用及发展一、什么是激光拉曼光谱？1928年，印度物理学家Raman发现了激光拉曼光谱。
激光拉曼光谱是单色光束的入射光光子与分子相互作用后产生散射，这种散射分为瑞利散射和拉曼散射。
拉曼光谱通常采用的单色光源是激光，将分子激发到一种虚态，之后受激分子跃迁到与基态不相同的振动能量级，这时，散射辐射的频率对比入射频率将发生改变。
这种频率的改变和基态与终态的振动能量级差相同，这样的非弹性散射光就叫做拉曼散射。
频率不发生变的散射称之为弹性散射，即瑞利散射。
如果拉曼散射频率一但低于入射频率时，称为斯托克斯散射。
相反，称为反斯托克斯散射。
通常的拉曼实验检测到的是斯托克斯散射，拉曼散射光和瑞利散射光的频率差值称之为拉曼位移。
由于拉曼散射光的强度十分微弱，对其进行观测和研究都非常困难，在没有高强度、单色性好的光源出现之前，拉曼光谱的发展固步不前。
自1930年红宝石激光器成功制造以来，拉曼光谱的发展就进入了个崭新的时期，先后经历了单通道检测器光电讯号转换器、COD电荷耦合器件实现多通道检测技术、共振拉曼光谱分析技术、表面增强拉曼效应分析技术实现分子水平的检测技术，以及非线性拉曼光谱技术。
在这个过程中拉曼光谱仪的发展经历了两个很大的飞跃，第一次为20世纪纪80年代开发的拉曼探针共焦激光拉曼光谱仪，使用陷波滤波器使杂散光得到抑制，成功地降低了激光源的功率，另一个则是20世纪90年代发展的傅立叶变换拉曼光谱仪，使用1064rm近红外激光光源避免了处于可见光区的荧光干扰，使仪器的灵敏度得到很大的提升。
拉曼光谱学经过近一个世纪的发展，其原理已十分成熟，并成为光谱学的一个分支，已大量应用于材料、石油化工、环保生物等很多研究领域。
二、激光拉曼光谱在天然气分析中的应用挑战由于气体分子的密度远小于固体和液体分子的密度，其散射截面更小，从而导致散射强度很微弱，较难检测。
因此，早期利用激光拉曼光谱进行气体分析面临着巨大的困难。
拉曼激光气体分析仪技术数据和可测气体列表
模拟输入：可选4-20mA多点过程温度和压力输入（需增加模块）
维护
维护方式： 只需定期用丙酮试剂清洗光学器件表面（周期六个月）
故障检测： 通过以太网或调制解调器连接到Internet,由厂家远程检查
标定
标气选择： 根据所测气体成分和浓度，厂家推荐标气配比，一般为一瓶零气，两
响应时间： 1-15秒(由气体采样距离长短而定)
工作条件
工作温度： 17°C - 35°C ，由原装系统机柜空调维持
样气温度（采样点）： 选择原装高温探头可高达1650°C
样气温度（分析仪内）： 40.6°C由分析仪内置加热装置自动完成
样气流速（分析仪入口）： 200-800ml/min
样气压力（分析仪入口）： 略低于一个标准大气压，如采用旁通式，则没有压力上限要求
样气压力（分析仪内）： 由内置采样泵自动调节恒定压力
采样管线规格： 外径1/8”（约3mm）不锈钢管
采样管线长度： 从采样点到分析仪长度越短越好，最好限制60米以内；
采样管线温度： 在温度低时，怕管道有凝结物影响管道畅通可用特殊保温装置（保
温棉加伴热带，可以内装热电阻由监视器随时查看温度情况）；
采样管线反吹： 反吹气源为洁净空气或纯氮气，压力为0.5-0.7Mpar（兆帕）
MethylMercaptan
CH4S
Carbon Disulfide
CS2
Napthalene
C8H10
Carbon Monoxide
CO
Nitric Oxide
NO
Carbon Tetrachloride
CCl4
Nitrogen *
N2
拉曼光谱技术 氢气应用
拉曼光谱技术氢气应用
拉曼光谱技术是一种非破坏性的分析技术，广泛应用于物质的表征和分析。
对于氢气的应用，拉曼光谱技术可以用来研究氢气的结构、组成、浓度、温度等参数。
1. 氢气纯度分析：拉曼光谱可以检测氢气中的杂质（如水、氧等）的含量，从而评估氢气的纯度。
2. 氢气结构研究：拉曼光谱可以提供氢气分子的振动信息，从而研究氢气分子的对称性、键长等结构参数，帮助理解氢气的性质和行为。
3. 氢气浓度监测：通过拉曼光谱技术，可以实时监测氢气的浓度变化，例如在氢气燃烧的过程中，通过监测拉曼光谱的强度变化可以实时了解燃烧反应的进行情况。
4. 氢气温度测量：拉曼光谱技术可以用来测量氢气的温度，利用氢分子的振动能级与温度的关系，通过对拉曼光谱的分析可以实现温度的监测。
总之，拉曼光谱技术在氢气应用中具有重要的作用，可以提供关于氢气结构、纯度、浓度和温度等参数的精确信息，有助于深入研究氢气的特性和应用。
激光共焦拉曼光谱仪技术要求
激光共焦拉曼光谱仪技术要求
（1）样品准备要求。
样品需要是透明的，具有适当的厚度，并且不
能吸收光谱范围内的激光，以保证有效拉曼效应。
（2）激光源技术要求。
激光共焦拉曼光谱仪通常使用氦氖激光或其
他激光源，以使样品中的原子具有合适的激发能级；同时，激光光束应该
尽可能地聚焦，以提高激发效率。
（3）光谱感应技术要求。
在激光共焦拉曼光谱仪中，一般使用纳米
光谱仪、液晶光谱仪或其他类型的光谱仪，以探测拉曼效应产生的光谱信号，以便进行准确的光谱分析。
（4）数据处理技术要求。
激光共焦拉曼光谱仪检测的数据需要进行
处理，以得到准确的材料结构和性质分析结果。
处理方法可以包括称谱法、拟合法、数模叠加法等。
以上是激光共焦拉曼光谱仪技术要求的简介，它主要包括样品准备要求、激光源技术要求、光谱感应技术要求和数据处理技术要求等。
通过这
种技术要求，可以实现对样品的准确分析，以获取其结构和性质信息。
拉曼激光气测原理与应用前景分析
一、录井气体检测现状
氢焰与红外光谱的不足
只能检测烃类气体， 不能检测非烃气体 附属设备多、 气路 复杂，分析影响因素 较多，较易出现故障； 组分周期性检测， 不能连续监测； 检测速度和检测精 度不能达到高效统一
同机检测多种气体 少，双原子（氢气、 氧气、氮气等）不能 检测 ； 检测精度比较低， 范围窄 解谱难度大，组份 分离度低，C2-C5难 分离；
气体参数
检测范围： 0-100%
标准分辨率:0.1% 的最大量程 标准精度:±0.25% 的最大量程 分析仪响应时间：<=1秒 系统响应时间：<=5秒
汇报提纲
1 录井气体检测现状
2 理论基础及仪器研发
3 室内性能测试
4 现场应用效果
5 结论与建议
三、室内性能测试
综合录井气相色谱技术指标
序号 校准项目 全烃 1 2 基线漂移 最小检测浓 技术指标 烃组分 非烃 1%（60min） 氢气：0.01%
全烃
组份 全烃 甲烷 全烃 组分 全烃
≤3.0%
≤3.0% 0.01% 小于0.01% 连续 30s（快）、120s ≯0.5mV ≯0.5mV ≯1mV/60min
≤3.0%
≤3.0% ±1% F.S ±1% F.S 连续 ≤45S — <10dB ≤0.01%/周
≤3.0%
≤3.0% ±2.5% ±2.5% 连续 30s（快）、90s ≯1%.FS ≯1%.FS ≯2%/h.FS
1.9908 1.0174
0.23
0.51 0.64 0.28 1.7
1.01
48.6
0.9556
49
0.9487
50
0.9498
50
Optograf气体拉曼光谱分析仪应用指南
OptografTM分析仪的光纤探头安装在 管道上，进行原位采样测量。相比于 传统的带相应采样 系统的色谱或质谱 系统，安装和接口更加简便，显著降 低了使用成本。
OptografTM的设计结合了客户的维护 和使用要求。同时满足典型石油化工 装置、气体处理厂和远程分析仪安装 位置的防爆和恶劣环境要求。
应用说明
SY1 SY2 SY3 SY4 SY5 SY6 SY7 SY8 SY9
ME1 ME2 ME3 ME4 ME5 ME6 ME7 ME8 ME9
4
OptografTM分析仪 - 基于激光技术的“光谱”分析仪
主要特点
• 最先进的激光气相拉曼技术替 代了传统技术，例如：色谱、质 谱、醋酸铅纸带和光谱仪
• 多流路分析能力，每台分析仪 最多可以带同时工作的4个探 头 - 消除了任意流路切换的硬件 需求，分析速度显著提高
• 简单单参数分析或MLR分析， 无需任何建模或模型维护
• 无需例行标定
• 拉曼光谱峰允许进行谱线形态 分析，类同于色谱分析，但 是： - 无色谱柱、阀门、恒温炉或 流路切换 - 无耗材(例如：仪表风、载气)
高效和紧凑 采样点系统中的OptoASTTM能提供任 何传统样气处理系统可能需要的所有 功能。 通过使用3D NeSSI平台，OptoASTTM 将更加紧凑、更易于安装。
图2a：OptoASTTM采样接口， 内置AirHeadTM探头
简单样气回路
受OptoDRSTM和OptoASTTM采样系统 的高压操作和小流量要求，容易找到 合适的样气回路。
OptografTM 分析仪应用指南
2
应用指南
OptografTM分析仪主要应用于合成氨，大宗气体，炼油，合成天然 气(SNG)和甲醇行业中合成气相关的气流组分分析测量。 测量成分包括CO (一氧化碳)、CO2 (二氧化碳)、H2 (氢气)、 N2 (氮气)、O2 (氧气)、H2S (硫化氢)、NH3 (氨气)、CH3OH (甲醇)、 CH4 (甲烷)、C2H6 (乙烷)，C3H8 (丙烷)等。 如欲了解更多关于特定应用的信息，请登录SpectraSesnors公司网站 ()参考应用说明。
英国拉曼光谱仪操作方法步骤-概述说明以及解释
英国拉曼光谱仪操作方法步骤-概述说明以及解释1.引言1.1 概述英国拉曼光谱仪是一种用于分析物质样品的科学仪器。
它基于拉曼散射原理，通过照射物质样品并检测样品散射光子的频率变化，从而可以获取有关样品分子的结构、成分以及态信息。
随着技术的不断发展，英国拉曼光谱仪在材料科学、化学、生物学等领域的应用日益广泛。
本文将详细介绍英国拉曼光谱仪的操作方法步骤，以帮助读者更好地理解和掌握该仪器的使用技巧。
通过本文的指导，读者将能够迅速上手操作英国拉曼光谱仪，并且在实际应用中取得准确、可靠的数据结果。
接下来的章节将分别介绍英国拉曼光谱仪的基本原理、仪器结构和主要组成部分，以及详细的操作步骤。
在操作方法步骤部分，我们将逐步引导读者从样品准备、仪器调试到数据采集和分析的整个过程，确保读者能够顺利完成实验并获得可靠的结果。
希望通过本文的阅读能够使读者对英国拉曼光谱仪有一个全面的了解，掌握其操作方法并能够灵活应用于实际研究中。
同时，希望读者能够进一步挖掘和拓展该仪器在不同领域的应用潜力，为科研工作和学术研究做出更大的贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息：文章结构主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述了文章的背景和目的，通过简要介绍拉曼光谱仪操作方法步骤的意义，引起读者的兴趣。
同时，文章结构部分也要说明本文的篇幅和组织方式，以帮助读者更好地理解和阅读全文。
正文部分是本文的重点，主要包括了拉曼光谱仪简介和操作方法步骤两个部分。
首先，通过介绍拉曼光谱仪的原理、构造和应用领域等方面的内容，读者能够了解拉曼光谱仪的基本知识，为后续的操作方法步骤做好准备。
其次，通过详细列举每个步骤的操作方法和注意事项，指导读者如何正确使用拉曼光谱仪，确保实验结果的准确性和可靠性。
结论部分主要对文章的内容进行总结，回顾了拉曼光谱仪操作方法步骤的重要性和实际应用意义。
同时，还可以展望拉曼光谱仪操作方法步骤的未来发展方向，为读者提供一些思考和探索的空间。
激光气体现场在线分析仪技术与产品应用 分析仪技术指标
激光气体现场在线分析仪技术与产品应用分析仪技术指标现场在线（in-situ）分析测量工业过程气体成分含量，在世界工业领域中显得越来越重要。
现场在线气体分析测量也是复杂工业过程和排放较为重要的领域之一。
特别是用户对低含量和高精度气体分析测量的需要，也要求气体分析仪制造商采用更新、更先进的技术。
满足此需要是挪威纳斯克公司开发激光气体现场在线分析仪的主要目的。
纳斯克公司能提供基于独特技术、比传统气体分析产品更具优越性能的一系列激光气体现场在线分析仪。
激光气体现场在线分析仪开创了工业过程和排放气体测量新领域。
通过先进的固态二极管激光技术、光学解决方案、光谱学和坚固的工业设计等独特技术，激光气体现场在线分析仪能工作在无来自其它气体交叉干扰影响情况下。
过程压力可达 5 bar，温度超过1600℃。
- 测量原理激光气体现场在线分析仪是光学仪器，从温度稳定、单模二极管激光器发射激光到发射器直径方向相对的接收器上。
二极管激光器工作在室温附近。
传统在线(on-line)分析仪如红外（IR）在线分析仪通常受来自其它气体成分（包括粉尘、水分背景成分等）交叉干扰影响，此问题在探测含量很低时，显得越来越严重。
对照采用宽带光谱过滤的传统IR红外在线分析仪，激光气体现场在线分析仪采用在近红外光谱范围内的单线光谱技术。
单线光谱测量技术基于在近红外区域内对被测气体单吸收线的挑选。
通过对所选吸收线光谱分析，使得在所选吸收线波长内无其它气体的吸收线（无交叉吸收干涉）。
然后，通过调节二极管激光器温度和驱动电流，将二极管激光器频率调整对应到气体的单吸收线。
激光光谱宽度相应调整到比被测气体单吸收线光谱宽度更窄。
通过改变二极管激光器的电流，包含单吸收线的激光波长被扫描发射出来。
在激光扫描发射期间，作为波长的一个特性，接收单元探测到的光强度将发生变化，且此变化仅仅是来自于激光器与接收器之间光通道内被测气体分子对光线的吸收。
探测到的单吸收线的形状和尺寸，用来计算发射器和接收器之间的气体含量。
拉曼激光气体分析仪
这个，我应该可以回答你，可是要给分的啊。
拉曼激光气体分析仪么，美国货，其实性能真没得说，09年我们就买进来了，现在听说测量精度什么的都没变，不过要保养好一些，我们公司是看上它能同时测量八种气体，就算是采样点不一样，采好样，集中检测也可以的，没有色谱仪响应速度慢、质谱仪维护难度大成本高，当然，也有点小贵的，但是一分钱一分货谁都懂的啦。
它最主要的特点就是能够现场在线测量八种和十六种气体，现在能进行在线气体测量的分析仪除了质谱仪就是拉曼激光气体分析仪了。
这种气体分析仪每50ms进行一次采样测量，一秒钟就是测量了20次，一般的气体分析仪根本就做不到。
好吧，帮人帮到底，我把我们公司购买拉曼激光气体分析仪的立项报告也给你好了，如果你是钢铁行业的，你几乎可以直接拿去用了。
记得给分啊。
关于购买拉曼激光气体分析仪的立项报告一、概述：拉曼激光气体分析仪（Raman Laser Gas Analyzer）由美国ARI公司研制生产。
拉曼激光气体分析仪的核心开发团队为原霍尼韦尔（Honeywell）公司燃烧控制部门，2000年后与母公司分离成立ARI公司，专注于拉曼激光气体分析仪的开发和生产，总部位于美国明尼苏达州。
拉曼激光气体分析仪美国完成测试及工业运用后，在2007年进行中国市场；美国ARI公司针对中国钢铁行业的现状及燃烧法测量混合煤气热值的缺陷，提出利用拉曼激光气体分析仪一次可同时八个组份气体特点，利用成份法测量混合煤气的热值。
与我们直接合作的是广州拉曼分析仪器有限公司，美国ARI公司在中国南区的代理商。
二、立项必要性目前国内加热炉燃烧已实现自动化控制，但燃烧的控制关键是空燃比控制；准确的空燃比控制可以减少钢坯的氧化和脱碳，这种钢坯经轧制后，钢材表面不易形成麻点和裂纹等缺陷，从面确钢坯的加热质量。
准确的空燃比可以严格控制加热炉的气氛；在高温段保持中性或微还原气氛，在低温段保持微氧化气氛；从而既保证内燃料的完全燃烧，又减少钢坯的氧化烧损。
激光拉曼光谱法测定天然气组成标准研究
激光拉曼光谱法测定天然气组成标准研究朱华东;周理;常宏岗;孙晓艳【摘要】进行了天然气组成分析-激光拉曼光谱法标准化研究,探讨了激光拉曼天然气组成分析方法标准化的可行性.采用激光拉曼光谱进行天然气组成分析,无需将天然气中各组分分离便可实现多组分同步检测,减少分析时长,提高测量的实时性,实现快速分析,通过国内外激光拉曼天然气分析方法和标准的研究和实验,掌握了国内外激光拉曼天然气分析方法技术现状及发展方向,积累了激光拉曼天然气分析试验数据,结果表明激光拉曼天然气分析具有可快速检测(10 s)、连续记录和操作简单的优点,适用于天然气录井、井站、集气站原料气气质分析和天然气净化处理中过程控制中实时快速获取气质数据,建议制定激光拉曼光谱天然气分析方法标准,测量组分为CO2,N2,H2 S,CH4,C2 H6,C3 H8,测量范围分别为:CH4:75％～99.9％,C2H6:0.005％～20％,C3 H8:0.005％～10％,H2 S:0.0015％～10％,N2:0.02％～10％,CO2:0.01％～10％(上述浓度均为摩尔分数),为上游领域天然气勘探开发及过程控制服务.【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2018(038)010【总页数】9页(P3286-3294)【关键词】拉曼光谱;天然气分析;标准化【作者】朱华东;周理;常宏岗;孙晓艳【作者单位】中国石油西南油气田分公司天然气研究院 ,四川成都 610213;中国石油天然气集团公司天然气质量控制与能量计量重点实验室 ,四川成都 610213;中国石油西南油气田分公司天然气研究院 ,四川成都 610213;中国石油天然气集团公司天然气质量控制与能量计量重点实验室 ,四川成都 610213;中国石油西南油气田分公司天然气研究院 ,四川成都 610213;中国石油天然气集团公司天然气质量控制与能量计量重点实验室 ,四川成都 610213;中国石油西南油气田分公司天然气研究院 ,四川成都 610213;中国石油天然气集团公司天然气质量控制与能量计量重点实验室 ,四川成都 610213【正文语种】中文【中图分类】O657.3IntroductionThe content of carbon dioxide, hydrogen sulfied and hydrocarbon component related to calorific power in natural gas are important to weigh its quality. Currently, the main analyzing method for natural gas in our country is gas chromatographic method with standards of GB/T 13610, GB/T 27894.4, GB/T 27894.5 and GB/T 27894.6. It needs carrier gas and some chromatographic columns to conduct separating test, which needs more than ten minutes or tens of minutes, even the quickest with 100 seconds to 5 minutes. In recent years, Laser Raman scattering technique was developed for testing most components in natural gas with the advantages of fast test (10 seconds), continuous record and simple operation. That can be used as standard method of analyzing natural gas composition is a useful complement to gas chromatographic to rich natural gas composition measurement method.1 Introducing natural gas composition analysis standardsThe current method for testing natural gas composition is gas chromatographic method (GCM). Due to different analyzing purposes, there are several options when analyzing natural gas composition. The mainly analyzed routine items are nitrogen, carbon dioxide, methane to pentane and sometimes helium, hydrogen and C6+. For associated gas or oil field gas, sometimes it is needed to test the content of C5 or higher carbon number HC, which is called extended analysis. This standard consists of two series seen in table 1, one is series standard of ISO, such as ISO6974 (including 6 parts), the other is ASTM D1945 and GPA2261 of ASTM.The GB/T 13610 of our standard is non-equivalent ASTM D1945. It set the rules of testing natural gas or similar gas composition with GCM. When GCM is in operation, it needs continuous and stable high purity carrier gas with many chromatographic columns and detectors to conduct complex separating detection, so, it needs a long time (more than ten or tens of minutes) to analyze HC, nitrogen, carbon dioxide and hydrogen composition, even the quickest on-line chromatography needs 100 seconds to 5 minutes for a completely natural gas composition analysis. In addition, the lower limit when using GCM to test hydrogen sulfied is 0.3% (mole fraction), so GCM is not used to test HC composition and content of hydrogen sulfide simultaneously. In China, quality test, assessment and control of natural gas often need combination of GCM, iodometry and cooling mirror hygrometer method with multiple instruments andequipment. What’s more, the costing time, energy, and the cost are high. Table 1 Standards of natural gas composition analysisStandard NumberStandard nameGB/T 13610—2014ASTM D1945—2014Standard Test Method for Analysis of Natural Gas by Gas ChromatographyGPA2261—2013Analysis for natural gas and similar gasous mixtures by Gas ChromatographyGB/T27894.1—2011/ISO 6974—1—2012 Natural gas———Determination of composition and associated uncertainty by gas chromatography———Part 1: General guidelines and calculation of compositionGB/T 27894.2—2011/ISO 6974—2—2012Natural gas———Determination of composition and associated uncertainty by gas chromatography——— Part 2: Uncer-tainty calculationsGB/T 27894.3—2011/ISO 6974—3—2000Natural gas———Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography———Part 3: Determina-tion of hydrogen, helium, oxygen, nitrogen, carbon dioxide and hydrocarbons up to C8 using two packed columnsISO 6974—4—2000Natural gas———Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography———Part 4: Determina-tion of nitrogen, carbon dioxide and C1 to C5 and C6+ hydrocarbons for a laboratory and on-line measuring system u-sing two columnsISO 6974—5—2014Natural gas———Determination of composition and associated uncertainty by gas chromatography———Part 5: Isothermal method for nitrogen, carbon dioxide, C1 to C5 hydrocarbons and C6+ hydrocarbonsISO 6974—6—2002Natural gas———Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography———Part 6:Determina-tion of hydrogen, helium, oxygen, nitrogen, carbon dioxide and C1 to C8 hydrocarbons using three capillary columnsGB/T 17281—2016/ISO 6975: 1997Natural gas———Extended analysis———Gas-chromatographic method2 The application of Raman spectroscopy to natural gas composition analysis and standardizationLaser Raman spectroscopy is a kind of scattered spectroscopy, matter with different chemical structure has different Raman shift, and intensity of Raman peak is proportional to its concentration, so when using this technique to test natural gas quality and multiple components (including sulfuretted hydrogen and other acid gas),we don not need to separate every component in natural gas, it can reduce analyzing time, improve real-time and realize fast analysis. This technique can be used in composition analysis of natural gas in studies[1-13]. At present, the representative technique and instrument, analyzer of Atmosphere Recovery Inc (ARI), is based on US patent 4784486[6] and China patent for invention (ZL201410584402.0). Among them, Laser Raman gas analyzer in RLGA series of ARI has been commercialized with a certain scale, which is commonly used in industrial process and environmental monitoring of metallurgy, petrochemical, chemical industry, natural gas, energy and aerospace. It is used to analyze marsh gas composition in Sunnyside Biogas Digester, Madison, USA; a Laser Raman analyzer installed on natural gas pipeline network of Emerald Park is used to analyze on-line natural gas composition; it has also been used in Southwest Oil and Gas Field Branchof CNPC, Shanxi Yanchang Petroleum LLC and Zhongyuan Oilfield Puguang branch of Sinopec. By now, only ASTM issued to use ASTMD7940—2014 Standard Practice for Analysis of Liquefied Natural Gas (LNG) by Fiber-Coupled Raman Spectroscopy in 2014, this standard use Laser Raman to test LNG composition and analyze liquid sample.3 Technical basis of standardization of natural gas analysis by Laser Raman The current representative Laser Raman natural analyzing technique is Laser Raman natural analyzing technique developed by 《Development and Application of Laser Raman Gas Analyzer》 of national major scientific instrument and equipment development special project of China in 2012 and united states patent (US patent 4784486). Because technique of national special project is not fully mature and the domestic equipment based on it has not been entered the market, the real tests of natural gas by Laser Raman are based on US patent 4784486. From the results of instrument 1 (RLGA-4800)[10](seen in table 2 and 3), it shows that the measurements are in line with the indicated value of standard gas for the selected measuring components of CH4, C2H6, C3H8, nC4H10, iC4H10 and H2S under their range limits. The analyzed result is reliable. The RSD of 6 continuous testing results is from 0.02% to 1.66%, the range as repeatability is showed by xmax-xmin is from 0 to 0.04%(mole fraction). Table 2 Reliability of instrument 1compositionConcentration of standard gas (Mole fraction/ %)Analyzed value of instrument (Molefraction/ %)123mean(Mole fraction/ %)Bias between analyzed value and the calibrated value (Molefraction/ %)CH41.0000.9851.0171.0071.0000.0039.9409.9409.9449.9429.94 00.00299.90099.94599.99599.99799.9800.079C2H60.9841.0071.0201.0221.0 200.0325.4305.5245.5175.5285.5200.09315.30015.30015.42815.39015.3700. 073C3H80.5010.5050.5040.5000.5000.0021.9801.9791.9811.9641.9700.0054 .1004.0904.1064.1024.1000.001nC4H100.5200.5210.5200.5210.52000.9841. 0151.0121.0231.0200.0331.4901.5561.5461.5481.5500.060iC4H100.5150.48 90.4830.4830.4800.0301.0100.9560.9490.9500.9500.0591.5101.5261.5241.5 131.5200.011H2S0.020 40.024 00.017 00.017 00.019 30.001 00.004 90.004 90.005 00.005 00.005 00.000 10.010 90.011 70.011 90.011 00.012 00.001 0 Table 3 Reliability and repeatability of Instrument 1 (Molefraction/%)compositionConcentration of standard gasAnalyzed value of instrument (Mole fraction/ %)123456meanBias RSD/%Xmax-XminCH49.9409.9409.9449.9429.9409.9449.9439.9400.0020.020.003C2H65. 4305.5245.5175.5285.5405.5365.5545.5300.1030.230.037C3H81.9801.9791. 9811.9641.9761.9661.9911.9800.0040.510.027nC4H100.9841.0151.0121.02 31.0061.0071.0171.0100.0290.640.012iC4H101.0100.9560.9490.9500.9490.9 490.9490.9500.0600.280.002H2S0.004 90.004 90.005 00.005 00.004 80.005 00.004 90.004 901.660.000 1Table 4 Experimental results of CH4using instrument2compositionConcentration of standard gas(Mole fraction/ %)mean(Mole fraction/ %)Relative error/%Absolute error(Mole fraction/ %)RSD/%Xmax-Xmin(Molefraction/ %)CH473.03072.9940.050.0360.030.06879.84179.8320.010.0090.0 40.11983.48683.4420.050.0440.010.03988.60488.5890.020.0140.030.06591.59391.5110.090.0820.060.17994.00993.9830.030.0260.020.048 Instrument 2(RLGA-2811)was used to conduct test analysis for completely studying natural gas composition analyzing method by Laser Raman spectroscopy, its principle and performance are in line with instrument1(RLGA-4800)[10], the difference is that the tested components of CH4,C2H6, C3H8, nC4H10, iC4H10 and H2S are replaced with CH4, C2H6, C3H8, CO2, N2, H2S, H2O and C4+. On the basis of testing range of Laser Raman gas analyzer, standard natural gases with different concentrations are used to make indicated value of standard gas by GCM. According to manual, turn on the analyzer, preheat the instrument for 10 minutes, adjusting the flow at 275 mL·min-1, the pressure at 84.64 kPa and the temperature at (25±0.5) ℃. First, use high-purity argon to set zero, and calibrate with standard gas; then, it’s time to test, select 16 bottles of standard gas that have similar component and content with real natural gas as sample to conduct test, on basis of instrument characteristic, the tested eight components are CH4, C2H6, C3H8, CO2, N2, H2S, H2O and C4+, H2O is not calibrated and studied due to the lack of standards. The results are summarized in table 4 to 9 on basis of original data, which shows that for every tested component, the lowest limit of detection are as follows: C2H6, 0.005%(Mole fraction); C3H8, 0.003%(Mole fraction)；H2S, 15 ppm；N2, 0.023%(Mole fraction)；CO2, 0.008 5%(Mole fraction). For the main composition of natural gas is methane, it is not needed to study the lowest limit of detection of methane. The consistency between the tested results and the indication of standard gas GC calibrated value is as follows. Therelative error of CH4 and C3H8 results is less than 1%, which shows good match with GC; when the concentration of C2H6, CO2, N2 and H2S is less than 0.1%, the relative error of their results are high between 3% and 22%, while their absolute error is under the acceptable range. As a whole, the tested results are in line with the indication of standard gas, the analyzed results are reliable. The repeatability of CH4 and C3H8 show good calculated whether by RSD or the absolute deviation of two consecutive measurements, the RSD of their 11 tested results is more than 1%(1%～26%) when concentration of C2H6, CO2, N2 and H2S is less than 0.1%; Under low concentration and industry practice, the repeatability should be expressed by difference of two continuous tested results, the experimental result showed that xmax-xmin of 11 tested results (Xmax-Xmin is more than deviation of the two continuously tested values) are all under the acceptable limit. In short, Laser Raman spectroscopy can have good repeatability.Table 5 Experimental results of C2H6 using instrument2compositionConcentration of standard gas(Mole fraction/ %)mean(Mole fraction/ %)Relative error/%Absolute error(Mole fraction/ %)RSD/%Xmax-Xmin(Molefraction/ %)C2H60.0050.00422.150.00125.490.0030.0120.0120.210.0000.53 0.0000.0310.0310.530.0000.250.0000.0480.0492.90.0010.120.0000.0910.091 0.140.0000.120.0000.1950.1950.160.0000.190.0010.4720.4730.210.0010.30. 0051.0101.0050.460.0050.080.0032.0202.0210.060.0010.160.0092.1102.116 0.280.0060.120.0094.9704.9690.010.0010.070.0119.6709.6710.010.0010.020.00718.47018.4720.010.0020.030.023Table 6 Experimental results of C3H8using instrument2compositionConcentration of standard gas(Mole fraction/ %)mean(Mole fraction/ %)Relative error/%Absolute error(Mole fraction/ %)RSD/%Xmax-Xmin(Molefraction/ %)C3H80.0030.0030.390.0000.680.0000.0040.0040.640.0000.450.0 000.0280.0280.640.0000.290.0000.0860.08510.0010.860.0020.2010.2020.26 0.0010.30.0020.4010.4010.020.0000.040.0010.4540.4550.120.0010.080.0010 .8780.8780.060.0010.050.0011.0701.0690.120.0010.050.0022.2902.2920.060 .0020.030.0032.6502.6520.090.0020.040.0034.5304.5280.040.0020.020.0039 .2209.2300.110.0100.040.013Table 7 Experimental results of H2Susing instrument2compositionConcentration of standard gas(Mole fraction/ %)mean(Mole fraction/ %)Relative error/%Absolute error(Mole fraction/ %)RSD/%Xmax-Xmin(Mole fraction/ %)H2S0.001 50.001 710.560.000 215.610.000 90.007 40.007 23.290.000 26.860.001 60.111 00.111 00.010.000 00.370.001 30.413 00.395 74.180.017 31.130.017 40.845 00.847 20.260.002 20.240.006 55.790 05.791 40.020.001 40.030.004 79.120 09.122 30.030.002 30.010.003 9 Table 8 Experimental results of N2using instrument2compositionConcentration of standard gas(Mole fraction/ %)mean(Mole fraction/ %)Relative error/%Absolute error(Mole fraction/ %)RSD/%Xmax-Xmin(Molefraction/ %)N20.0230.02614.620.0034.230.0040.0390.0383.020.0012.430.00 30.0940.0973.080.0033.030.0100.1510.1510.290.0001.330.0060.4570.4560.210.0010.160.0030.7230.7101.810.0130.120.0030.8560.8550.150.0010.230.00 51.3401.3420.170.0020.050.0021.8901.8890.050.0010.040.0032.7402.7420.0 70.0020.080.0064.4104.41000.0000.060.0087.5807.6040.310.0240.10.0259.2 409.2520.130.0120.040.012Based on the above experimental results and afetr analyzing the datum, we make the following conclusions:(1) The tested composition by Laser Raman spectroscopy consists of CO2, N2, H2S, CH4, C2H6, C3H8, nC4H10 and iC4H10.(2) Range of every component concentration in natural gas tested by Laser Raman spectroscopy is as follows. Methane is from 1% to 99.9%, C2H6 0.005 2% to 18.47%, C3H8 0.002 7% to 9.22%, H2S 0.001 5% to 9.12%, N2 0.023% to 9.24%, CO2 0.008 5% to 9.39%，nC4H10 0.520% to 0.984% and iC4H10 0.515% to 1.51%(the above concentration are all mole fraction). Table 9 Experimental results of CO2using instrument2compositionConcentration of standard gas(Mole fraction/ %)mean(Mole fraction/ %)Relative error/%Absolute error(Mole fraction/ %)RSD/%Xmax-Xmin(Molefraction/ %)CO20.0090.00811.30.0015.930.0010.0170.01324.420.00414.480. 0060.0320.0307.160.0024.10.0040.0410.0395.410.0021.620.0020.0590.0624.30.0031.420.0030.1040.1030.910.0010.420.0020.3960.3950.290.0010.290.00 30.4770.4790.40.0020.510.0070.9140.9160.170.0020.090.0032.1402.1410.02 0.0010.030.0022.5702.5680.060.0020.030.0034.7704.7730.060.0030.040.005 9.3909.39000.0000.030.009(3) Repeatability of experimental resultsThe total 71 repeatable data obtained from every concentration point of all components in the above experiments is summarized as follows.① There are 7 repeatable datum with concentrations less than 0.01%(mole fraction) as figure 1, the difference between the two tested results is less than 0.003.Fig.1 Repeatability statistics with concentrations less than 0.01% (mole fraction)② There are 14 repeatable datum with concentrations between 0.01% and0.1%(mole fraction)as figure 2, the difference between the two tested results is less than 0.01.Fig.2 Repeatability statistics with concentrationbetween 0.01% and 0.1% (mole fraction)③ There are 18 repeatable datum with concentrations between 0.1% and 1%(mole fraction)as figure 3, the difference between the two tested results is less than 0.02.Fig.3 Repeatability statistics with concentration between 0.1% and 1% (mole fraction)④ There are 18 repeatable datum with concentrations between 1% and 10%(mole fraction)as figure 4, the difference between the two tested results is less than 0.04.Fig.4 Repeatability statistics with concentration between 1% and 10% (mole fraction)Fig.5 Repeatability statistics for concentrations greater than 10% (mole fraction)⑤ There are 7 repeatable datum with concentrations more than 10%(mole fraction)as figure 5, the difference between the two tested results is less than 0.2.Based on figure 1 to figure 5, obtain repeatability of natural gas analysis by Laser Raman as table 10.Table 10 Repeatability of gas analysis by Laser Raman (molefraction/%)Range of concentrationrepeatability0～0.010.0030.01～0.10.010.1～1.00.021.0～100.04>100.20By using instrument 2 to continuously test content of nitrogen and oxygen in the air for the purpose of studying repeatability of continuous operation by this method, 8640 groups of data of nitrogen content in 24 hours (figure 6, interval: 10 seconds) were obtained. It is found that the tested nitrogen content is between 79.30% and 80.30%, oxygen is between 21.55% and 21.30%, and the respective repeatability error is 0.63% and 0.58%. So, there is a good repeatability when the method is in continuous operation. Fig.6 Result fluctuation of nitrogen and oxygen in the air for 1 day measured by instrument 2Use instrument 2 to analyze bottled natural gas sample got from the site, analyze one wellhead gas and product gases of two purification plant (Purification plant Ⅰ and Ⅱ), compare them with GCM and iodometry, the results are seen in table 11 to table 13. It can be seen from the results that the analyzed results by Laser Raman, GCM and iodometry are in line with each other when concentration of real natural gas is more than 0.05%, and the repeatability meets the requirements of industry. When theconcentration is less than 0.05%, the max relative error of analyzed results by Laser Raman, GCM and iodometry is up to 14%, the RSD of 11 continuous tested results is up to 9.49%. If using absolute error and absolute deviation of two tested values to study reliability and repeatability of this method, the result is acceptable.Table 11 Comparison of Raman spectroscopy, gas chromatography and iodometry in measuring product gas from purification plantⅠcompositionGC(molefraction/%)Measured value(molefraction/%)1234567891011mean(molefraction/%)Relativefraction/%Absolute error(mole fraction/%)RSD/%Xmax-Xmin(mole fraction/%)C2H60.220 00.199 40.198 00.197 60.196 50.195 70.195 10.194 30.194 80.194 50.194 10.194 00.195 810.998 40.02420.880.005 4H2S∗0.015 30.015 30.015 50.015 50.015 60.015 50.015 20.015 30.015 80.015 70.015 50.015 50.015 51.017 90.000 21.100.000 6C3H80.010 00.010 00.009 60.009 40.009 20.008 70.008 50.008 30.008 00.007 70.007 50.007 50.008 614.038 40.001 49.490.002 4N20.980 00.978 90.978 80.977 90.978 50.978 10.977 90.977 20.978 00.978 30.977 60.978 40.978 20.188 60.001 80.050.001 8CO20.710 00.709 90.707 70.706 80.707 00.709 50.709 10.708 90.709 20.707 90.709 20.709 00.708 60.199 40.001 40.140.0031CH498.040 098.041 598.030 098.015 198.023 298.017 998.014 598.014 797.996 697.977 097.958 497.957 698.004 20.036 50.035 80.030.084 0*Get content of H2S by iodometry4 Conclusion(1) To sum up, analyzing technique by Laser Raman has improved a lot bynow with an advantage of fast test (10 seconds), continuous record and simple operation which is suitable for rapid access to data of gas quality in the control process of analyzing raw gas quality for natural gas logging, well stations and gas-gathering station, as well as purifying natural gas. It is suggested to make standards of analyzing method by Laser Raman in order to offer service for the upstream area of exploration and development of natural gas and its process control.(2) There has not been a standard about natural gas analysis by Laser Raman at home and abroad, and there is only ASTM D7940-2014 issued by ASTM for testing LNG components.(3) It is suggested that the limited tested components in analysis standard of natural gas composition by Laser-Raman spectroscopy consist of CO2, N2, H2S, CH4, C2H6, C3H8, nC4H10 and iC4H10, the tested range is that methane is from 1% to 99.9%, C2H6 0.005% to 20%, C3H8 0.005% to 10%, H2S 0.001 5% to 10%, N2 0.02% to 10%, CO2 0.01% to 10%, nC4H10 0.5% to 2% and iC4H10 0.5% to 2%(the above concentrations are all mole fraction), the repeatability is given from precision in part according to concentration, referring to table 10.Table 12 Comparison of Raman spectroscopy, gas chromatography and iodometry in measuring product gas from purification plantⅡcompositionGC(molefraction/%)Measured value(molefraction/%)1234567891011mean(molefraction/%)Relativefraction/%Absolute error(mole fraction/%)RSD/%Xmax-Xmin(mole fraction/%)C2H67.340 07.343 17.340 97.343 87.345 87.34257.343 77.344 67.346 97.347 07.352 07.349 47.345 40.074 00.00540.040.011 1H2S∗0.000 1C3H82.450 02.450 72.451 42.451 72.452 62.452 52.453 72.453 92.452 82.454 62.454 02.454 22.452 90.118 70.00290.050.004 0N25.740 05.735 35.736 25.735 95.734 35.736 95.734 05.732 15.731 65.730 65.729 45.730 15.733 30.116 50.006 70.040.007 5CO20.010 00.009 00.009 70.008 80.009 90.008 90.008 50.009 10.008 40.009 20.009 40.009 50.009 18.799 80.000 94.920.001 5CH482.540 082.527 082.526 282.521 482.536 782.544 982.548 682.550 182.568 482.559 082.548 182.544 382.543 10.003 80.003 10.0170.047 0C4+1.680 01.695 01.695 71.698 51.680 71.674 41.671 41.670 21.651 71.659 61.667 11.672 51.676 10.233 50.003 90.860.046 7* Get content of H2S by iodometryTable 13 Comparison of Raman spectroscopy, gas chromatography and iodometry in measuring raw gas from awellcompositionGC(molefraction/%)Measured value(molefraction/%)1234567891011mean(molefraction/%)Relativefraction/%Absolute error(mole fraction/%)RSD/%Xmax-Xmin(mole fraction/%)C2H60.140 00.139 00.139 50.140 30.140 00.140 10.139 40.139 10.139 40.140 00.138 30.139 60.318 40.000 40.410.0020H2S∗0.020 90.021 10.021 20.021 50.021 80.021 70.021 20.021 30.021 10.020 50.020 10.020 00.021 00.574 60.000 12.660.001 7N20.760 00.760 20.759 40.759 40.759 60.759 70.759 60.760 20.760 40.760 10.761 50.761 30.760 10.017 50.000 10.090.002 1CO21.070 01.070 31.072 01.071 41.073 11.073 01.073 11.071 51.070 91.069 51.068 71.069 71.071 20.111 40.00120.140.004 4CH498.010 098.013 398.012 798.015 498.017 898.032 698.044 098.040 298.053 098.048 098.060 898.059 398.036 10.026 60.02610.020.048 1C+41.680 01.695 01.695 71.698 51.680 71.674 41.671 41.670 21.651 71.659 61.667 11.672 51.676 10.233 50.003 90.860.046 7* Get content of H2S by iodometryReferences【相关文献】[1] Buldakov M A, Korolev B V, Matrosov I I, et al. 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激光拉曼光谱法分析乙烯裂解气
激光拉曼光谱法分析乙烯裂解气刘逸;王国清;司宇辰;张兆斌【摘要】研究建立了乙烯裂解气中6种主要组分H2,CH4,C2H4,C2H6,C3H6,C3H8的混合气体激光拉曼(Raman)分析法,可将分析时间缩短至约2 min,且无载气、色谱柱等消耗,在加快分析反馈的同时大大降低了仪器维护及使用费用.该方法采用指纹峰浓度曲线,通过筛选计量峰、扣除信号大于3倍信噪比(3 S/N)交叉干扰的修正方式,实现了混合气中6种目标组分的定量分析.在混合气体定量分析中,Raman分析法对H2,C2H4,C3H6,C3H8的定量分析具有较好的测量精度,均小于2％;但对CH4及C2H6的测量精度有待提高,表明所建立的Raman分析法需进一步优化完善.【期刊名称】《分析测试学报》【年(卷),期】2016(035)010【总页数】5页(P1333-1337)【关键词】激光拉曼;气体分析;裂解气;气态烃【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】O657.3;O623.121作为乙烯、丙烯、丁二烯等重要基础有机化工原料的生产装置，乙烯裂解炉的物料分析十分重要[1-2]。
其出口物料不仅富含苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳烃组分的裂解焦油，也包含H2,CH4,C2H4,C2H6,C3H6,C3H8等轻质组分的裂解气。
测定CH4,C2H4,C3H6等组分含量可以了解裂解炉裂解深度及裂解产物分布情况，帮助指导工艺参数优化。
气相色谱法(GC)是常用的分析方法之一。
例如对于乙烯裂解炉裂解气的组成分析，主要采用多维气相色谱仪，通过多柱多阀的切换系统，采用切割、反吹、毛细管柱等多种技术，使样品气中不同组分在不同通路、不同检测器上分离检测(如氢焰检测器(FID)检测气体中烃含量，热导检测器(TCD)检测气体中H2含量，TCD后检测器检测气体中N2含量)，以得到裂解气中H2至甲苯的全组分分析结果。
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Hydrogen(Ortho)*
H2
Benzene
C6H6
Hydrogen (Para) *
H2
Butane
C4H10
Hydrogen Sulfide
H2S
Butene
C4H8
Methane
CH4
Carbonyl Sulfide
COS
Methanol
CH3OH
Carbon Dioxide
CO2
MethylMercaptan
CH4S
Carbon Disulfide
CS2
Napthalene
C8H10
Carbon Monoxide
CO
Nitric Oxide
NO
Carbon Tetrachloride
CCl4
Nitrogen *
N2
Chlorine *
Cl2
Nitrogen Dioxide
NO2
响应时间： 1-15秒(由气体采样距离长短而定)
工作条件
工作温度： 17°C - 35°C ，由原装系统机柜空调维持
样气温度（采样点）： 选择原装高温探头可高达1650°C
样气温度（分析仪内）： 40.6°C由分析仪内置加热装置自动完成
样气流速（分析仪入口）： 200-800ml/min
样气压力（分析仪入口）： 略低于一个标准大气压，如采用旁通式，则没有压力上限要求
模拟输出：非标准（若要实现需增加模块）
模拟输入：可选4-20mA多点过程温度和压力输入（需增加模块）
维护
维护方式： 只需定期用丙酮试剂清洗光学器件表面（周期六个月）
故障检测： 通过以太网或调制解调器连接到Internet,由厂家远程检查
标定
标气选择： 根据所测气体成分和浓度，厂家推荐标气配比，一般为一瓶零气，两
C6H14
Sulfur Dioxide
SO2
Hydrazine
NH2NH2
Sulfur Trioxide
SO3
Hydrocarbons - Total Most ("Tars")
CXHY
Toluene
C6H5CH3
Hydrocarbons - Total Aliphatic
CXHY
Water
H2O
预热时间： 10分钟
气体参数
气体种类： 可测O2,CO,CO2 ,H2 ,N2 ,NH3 ,CH4,CXHY,H2O等 (超过100种，见气体表)
气体数量： 单台仪表可测8种（从气体表中任选8种）
检测范围： 0-100% （满量程可设为30%）
标准分辨率: 0.1% 的最大量程
标准精度: ±0.25% 的最大量程
拉曼激光气体分析仪（RLGA）技术数据
仪表参数
规格尺寸： 40x30x25cm （约家用微波炉大小）
重量： 20公斤
电源： 120ACV/230ACV, 7/3.5A, 50/60HZ, 单相
最大功率： 250瓦
气体检测装置
检测原理： 使用氦-氖激光激发检测腔内气体的拉曼散射光谱
样气采集： 抽取式
检测频率： 50毫秒
样气压力（分析仪内）： 由内置采样泵自动调节恒定压力
采样管线规格： 外径1/8”（约3mm）不锈钢管
采样管线长度： 从采样点到分析仪长度越短越好，最好限制60米以内；
采样管线温度： 在温度低时，怕管道有凝结物影响管道畅通可用特殊保温装置（保
温棉加伴热带，可以内装热电阻由监视器随时查看温度情况）；
采样管线反吹： 反吹气源为洁净空气或纯氮气，压力为0.5-0.7Mpar（兆帕）
瓶混合气
标定方式： 自动或手动
标定周期： 系统全自动标定模式下，周期可自行设定，厂家推荐为３个月
拉曼激光气体分析仪（RLGA）可测气体列表（仅列出部分常用气体）
Acetone
C3H5OH
Hydrochloric Acid
HCl
Acetylene
C2H2
Hydrofluoric Acid
HF
Ammonia
Chloroform
CHCL3
Nitrous Oxide
N2O
Ethane
C2H6
Oxygen *
O2
Ethanol
C2H5OH
Peopane
C3H8
Formaldehyde
HCHO
Propene
C3H6
Formamide
CH3NO
Silane
SiH4
Hexane
光学器件吹扫： 吹扫气源为洁净空气或纯氮气，压力要求为标准大气压
控制部件
计算机： 内置基于Windows的PC机
输入／输出
输出接口：触摸屏、键盘、鼠标、打印机、RS232（2）、USB、10/100M网络
数字输出：标准OPC输出，将气体检测结果、压力、温度、流量，及分析仪状态等参
数同时输出。支持远程访问，并可与PLC或DCS进行数据集成。