解锁燃气成分“密码” | 四方仪器激光拉曼实现高精度贸易公平结算

一、清洁燃气：从工业副产物到高值能源

清洁燃气是指焦炉煤气经过变压吸附（PSA）氢气提纯工艺后所产生的解吸气。作为炼焦过程的副产品，焦炉煤气原本由氢气（H2，含量54–59%）、甲烷（CH4，含量25–27%）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO₂）及少量轻烃组成。在工业应用中，因其热值偏低，且尘、焦油、硫含量较高，导致燃烧效率不佳，其中高附加值的氢气组分也未能得到合理回收与利用。

我国自1985年宝钢集团引进变压吸附（PSA）氢气提纯技术以来，该工艺凭借能耗低、流程简洁、自动化程度高和氢气回收率高等优势，逐渐成为焦炉煤气制氢的主流技术。在PSA提氢过程中，逆放与冲洗阶段产生的解吸气经过预处理、净化和吸附等多道工序，其杂质含量显著降低，甲烷浓度可提高至40–50%以上，热值提升约30%，从而形成可直接利用的清洁燃气，尤其适用于原有的焦炉煤气用户。

二、热值结算：实时监测成刚需

三、四方仪器激光拉曼：一机搞定成分+热值

四方光电（武汉）仪器有限公司基于激光拉曼光谱技术，结合高效稳定的前处理系统，提供针对清洁燃气气质分析与热值测定的解决方案。该方案通过激光拉曼光谱分析仪，实现清洁燃气成分与热值的同步在线监测，为工艺流程控制、生产效率优化及贸易计量提供数据支撑。

四方仪器自2012年起便依托其母公司（四方光电股份有限公司）核心气体传感技术平台，牵头承担国家重大科学仪器设备开发专项“激光拉曼光谱气体分析仪器的研发与应用”项目。针对激光拉曼光谱法的特征信号较弱等业界技术难题，四方仪器深耕十余年，持续钻研激光拉曼光谱气体分析技术，最终成功开发出具有自主知识产权的商业化产品——LRGA系列激光拉曼光谱气体分析仪，补充了国内相关领域的技术空白。同时，凭借深厚的技术底蕴，四方仪器在行业内崭露头角，积极投身于行业标准的制定工作，以推动产业升级。

四、对比气相色谱，非分光红外、激光拉曼赢在哪？

目前，能够同时分析气体成分与热值的技术主要有气相色谱、激光拉曼光谱以及非分光红外（NDIR）等。

主流技术对比表

由上表可知，激光拉曼光谱技术在预处理简易性、响应速度、环境适应性及维护成本等方面优势突出，相比气相色谱的复杂结构与高维护成本，更适用于清洁燃气在线检测。

五、技术驱动增长：四方仪器激光拉曼系统助山东某企业年增收超千万

用户需求： 该企业依托变压吸附（PSA）焦炉煤气提氢技术，将PSA工艺产生的解吸气作为清洁燃气供应给开发区下游客户，并采用热值结算模式。需在解吸气出口部署热值在线分析设备，为交易计价提供关键数据凭证。

解决方案：在解吸气出口部署四方仪器激光拉曼光谱分析仪，实现燃气组分与热值的同步测量。

应用效果：现场应用数据显示，清洁燃气热值数据较之前提升200-300 kcal/m³，稳定在 4800-5500 kcal/m³区间，使得清洁燃气结算价格进阶一个阶梯，较之前提升约0.1元/Nm³，预计为企业清洁燃气业务板块新增年收益约1000万元。