天然气处理厂在不断变化的压力和运行条件下处理大量的碳氢化合物。因此，即使碳氢化合物排放量发生微小的变化，如果没有连续测量，也很难追踪。
A VOC分析仪 持续测量天然气处理厂中的碳氢化合物浓度。根据应用的不同，它可以测量总碳氢化合物（THC）或非甲烷碳氢化合物（NMHC），从而支持排放监测、过程控制和环境管理。
对于买家而言，选择一台配置合适的在线分析仪可以提供连续的碳氢化合物数据，用于排放监测、过程控制和环境管理。然而，测量定义至关重要，因为VOC、THC和NMHC虽然是相关术语，但它们的含义并不相同。
VOC分析仪是什么？它实际测量的是什么？
VOC分析仪是一种用于测量气流中挥发性有机化合物或相关碳氢化合物浓度的仪器。根据分析仪的技术和应用，它可以报告THC、NMHC、VOC或单个化合物的浓度。
关键在于，“VOC分析仪”并非指代某一特定测量值。所需的参数取决于气体成分、分析方法、测量范围、报告依据以及适用的标准。
什么是VOC？
VOC 代表挥发性有机化合物。一般来说，VOC 是含碳有机化合物，能够参与大气光化学反应。然而，相关法规的定义更为具体。
例如，美国环保署（EPA）在《联邦法规》40 CFR 51.100中对挥发性有机化合物（VOC）进行了定义，并排除了那些光化学反应活性可忽略不计的化合物。甲烷和乙烷就是联邦定义中被排除在外的重要化合物示例。这意味着VOC并非仅仅指“气体中的所有碳氢化合物”。
这种区别在天然气加工中很重要，因为甲烷可能占碳氢化合物流的很大一部分，但却被排除在美国环保署 (EPA) 对挥发性有机化合物 (VOC) 的监管定义之外。
此外，不同司法管辖区和法规对挥发性有机化合物 (VOC) 的定义或测量方法可能有所不同。美国环保署 (EPA) 指出，测量的 VOC 含量和成分会因测量方法和监管环境的不同而有所差异。对于采购方而言，这意味着一条简单的原则：在选择分析仪之前，先明确所需的监管或工艺参数。
什么是NMHC？
NMHC 指的是非甲烷烃。顾名思义，NMHC 代表除甲烷以外的烃类化合物。然而，实际结果取决于分析仪方法、校准方法、气体成分、测量基准和适用标准。
这种区分对于天然气加工尤为重要，因为甲烷会显著影响总碳氢化合物的测量结果。美国环保署（EPA）的天然气排放因子研究提供了一个有用的例子：EPA以非甲烷碳氢化合物（NMHC）数据为基础，估算了天然气燃烧产生的挥发性有机化合物（VOC）排放量，然后对乙烷和甲醛等化合物进行了调整。
因此，NMHC 可以作为 VOC 相关排放评估的有用测量指标，但 NMHC 和监管 VOC 并不完全相同。
哪些天然气加工应用需要VOC分析仪？
A VOC分析仪 凡是需要对富含碳氢化合物的气流进行连续测量或趋势分析的地方，都能利用该技术创造价值。然而，并非所有排放源都需要相同的分析仪配置。合适的解决方案取决于气体成分、目标化合物、浓度范围和监测目标。
| 天然气加工应用 | 为什么VOC分析很重要 | 典型监测重点 |
|---|---|---|
| 天然气处理装置 | 追踪治疗过程中碳氢化合物的变化 | THC、NMHC、部分挥发性有机化合物 |
| 压缩机 | 检查碳氢化合物释放和工艺变更 | THC、NMHC |
| 脱水装置 | 监测与喷口气流相关的碳氢化合物 | THC、NMHC、VOCs |
| 酸性气体去除 | 对工艺排放物中的碳氢化合物进行表征 | THC、NMHC、部分挥发性有机化合物 |
| 储罐 | 监测富含碳氢化合物的蒸汽排放 | THC、NMHC、BTEX |
| 火炬系统 | 评估火炬燃烧相关气流中的碳氢化合物含量 | THC、NMHC、特定碳氢化合物 |
| 设备泄漏监测 | 识别异常碳氢化合物释放 | 挥发性有机化合物、四氢大麻酚 |
简而言之，应用决定了分析仪的配置。简单的THC趋势分析、NMHC值测定和详细的BTEX分析是不同的测量任务。
VOC、THC 和 NMHC 有什么区别？
这两个术语密切相关，但各自回答的是不同的测量问题。
| 术语 | 意 | 甲烷包含在内吗？ | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| 挥发性有机化合物 | 适用法规或方法定义的挥发性有机化合物 | 通常被美国环保署监管规定的挥发性有机化合物（VOC）定义排除在外 | 环境排放 |
| THC | 采用特定分析方法测定的总烃 | 通常是 | 过程和排放监测 |
| 非甲烷总烃 | 非甲烷烃 | 没有 | 碳氢化合物排放监测 |
| CH₄ | 甲烷 | 是 | 燃料气和甲烷校正 |
| 特定VOC | 单个化合物，例如苯或甲苯 | 没有 | 化合物特异性监测 |
最后一点至关重要。美国环保署自身的技术文件表明，VOC排放量的估算可能需要对NMHC的测量结果进行调整，而不是简单地将NMHC视为VOC。
哪种VOC分析仪技术最适合碳氢化合物和非甲烷碳氢化合物的测量？
最佳的VOC分析仪技术取决于工厂的具体需求。FID通常是连续测量THC/NMHC的理想选择，而当工程师需要分析单一化合物或更广泛的气体成分时，FTIR和GC则更为实用。
| 技术 | 典型测量 | 主要优势 |
|---|---|---|
| FID | THC、NMHC、碳氢化合物 | 高灵敏度和快速连续响应 |
| 国家发展报告 | 选定的碳氢化合物、CO₂、CH₄ | 实际连续测量 |
| TDLAS | 选定的目标气体 | 高选择性 |
| FTIR | 多种挥发性有机化合物和气体 | 多组分分析 |
| GC | 单个碳氢化合物 | 详细组件识别 |
对于天然气加工而言，这种区别至关重要。如果工厂仅需测定一个连续的总烃（THC）或非甲烷烃（NMHC）值，则不一定需要进行完整的逐组分分析。另一方面，涉及苯、甲苯、二甲苯或其他单一烃类的应用可能需要更详细的分析方法。
因此，如果买家只需要连续的THC或NMHC值，气相色谱仪提供的分析能力可能过剩。但如果买家需要知道具体存在哪些碳氢化合物，气相色谱仪的优势就显现出来了。所以，技术决策首先要考虑的是测量需求，而不是分析仪的品牌。
ESEGAS 如何为天然气处理厂设计 VOC 分析系统？
对于天然气加工应用，ESEGAS VOC 分析仪采用 GC-FID 技术测量苯系化合物、THC 和非甲烷碳氢化合物 (NMHC)，从而实现连续烃类监测与更详细的成分分析。当工厂需要多个 THC 值时，此功能尤为有用。
ESEGAS GC-FID系统采用气相色谱法分离烃类组分，然后再进行FID检测。这使得VOC分析仪能够同时获得化合物特异性信息和烃类浓度数据。
基本分析路径可以理解为：
工艺气体 → 样品预处理 → 气相色谱分离 → 火焰离子化检测器检测 → 数据处理 → 总烃/非甲烷烃/目标烃
当客户的规格要求既包括广泛的碳氢化合物监测，又包括苯、甲苯或二甲苯等特定化合物时，这种架构非常有用。
该系统的主要优势在于其灵活性。工厂可以在获取总烃 (THC) 和非甲烷烃 (NMHC) 信息的同时，还能分析特定的烃类组分。这使得该系统适用于采购团队既需要日常监测又需要更深入的工艺信息的应用场景，而无需安装完全独立的分析系统。
更重要的是，ESEGAS 可以根据客户实际的气体成分、浓度范围和监测目标来配置测量系统，而不是根据通用的 VOC 规范来选择技术。
结语
THC、NMHC 和各种烃类化合物的分析需要不同的方法。FID 非常适合连续测定 THC/NMHC，而 GC-FID 则可以对苯、甲苯和二甲苯等化合物进行额外的组分鉴定。
对于天然气加工厂，ESEGAS 使用 GC-FID 将碳氢化合物测量与详细的成分分析相结合，并辅以针对特定应用的采样和调节。
如果您的工厂需要 THC、NMHC 或苯系化合物监测，请联系 ESEGAS 讨论气体成分、测量范围、目标化合物和分析仪配置。
