解鎖燃氣成分“密碼” | 四方儀器激光拉曼實現高精度貿易公平結算

一、清潔燃氣：從工業副產物到高值能源

清潔燃氣是指焦爐煤氣經過變壓吸附（PSA）氫氣提純工藝后所產生的解吸氣。作為煉焦過程的副產品，焦爐煤氣原本由氫氣（H2，含量54–59%）、甲烷（CH4，含量25–27%）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO?）及少量輕烴組成。在工業應用中，因其熱值偏低，且塵、焦油、硫含量較高，導致燃燒效率不佳，其中高附加值的氫氣組分也未能得到合理回收與利用。

我國自1985年寶鋼集團引進變壓吸附（PSA）氫氣提純技術以來，該工藝憑借能耗低、流程簡潔、自動化程度高和氫氣回收率高等優勢，逐漸成為焦爐煤氣制氫的主流技術。在PSA提氫過程中，逆放與沖洗階段產生的解吸氣經過預處理、凈化和吸附等多道工序，其雜質含量顯著降低，甲烷濃度可提高至40–50%以上，熱值提升約30%，從而形成可直接利用的清潔燃氣，尤其適用于原有的焦爐煤氣用戶。

二、熱值結算：實時監測成剛需

三、四方儀器激光拉曼：一機搞定成分+熱值

四方光電（武漢）儀器有限公司基于激光拉曼光譜技術，結合高效穩定的前處理系統，提供針對清潔燃氣氣質分析與熱值測定的解決方案。該方案通過激光拉曼光譜分析儀，實現清潔燃氣成分與熱值的同步在線監測，為工藝流程控制、生產效率優化及貿易計量提供數據支撐。

四方儀器自2012年起便依托其母公司（四方光電股份有限公司）核心氣體傳感技術平臺，牽頭承擔國家重大科學儀器設備開發專項“激光拉曼光譜氣體分析儀器的研發與應用”項目。針對激光拉曼光譜法的特征信號較弱等業界技術難題，四方儀器深耕十余年，持續鉆研激光拉曼光譜氣體分析技術，最終成功開發出具有自主知識產權的商業化產品——LRGA系列激光拉曼光譜氣體分析儀，補充了國內相關領域的技術空白。同時，憑借深厚的技術底蘊，四方儀器在行業內嶄露頭角，積極投身于行業標準的制定工作，以推動產業升級。

四、對比氣相色譜，非分光紅外、激光拉曼贏在哪？

目前，能夠同時分析氣體成分與熱值的技術主要有氣相色譜、激光拉曼光譜以及非分光紅外（NDIR）等。

主流技術對比表

由上表可知，激光拉曼光譜技術在預處理簡易性、響應速度、環境適應性及維護成本等方面優勢突出，相比氣相色譜的復雜結構與高維護成本，更適用于清潔燃氣在線檢測。

五、技術驅動增長：四方儀器激光拉曼系統助山東某企業年增收超千萬

用戶需求： 該企業依托變壓吸附（PSA）焦爐煤氣提氫技術，將PSA工藝產生的解吸氣作為清潔燃氣供應給開發區下游客戶，并采用熱值結算模式。需在解吸氣出口部署熱值在線分析設備，為交易計價提供關鍵數據憑證。

解決方案：在解吸氣出口部署四方儀器激光拉曼光譜分析儀，實現燃氣組分與熱值的同步測量。

應用效果：現場應用數據顯示，清潔燃氣熱值數據較之前提升200-300 kcal/m3，穩定在 4800-5500 kcal/m3區間，使得清潔燃氣結算價格進階一個階梯，較之前提升約0.1元/Nm3，預計為企業清潔燃氣業務板塊新增年收益約1000萬元。