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島津石油化工應(yīng)用解決方案獻(xiàn)力“碳達(dá)峰”,、“碳中和”
☆ 導(dǎo)讀 ☆
我國承諾2030年前中國二氧化碳排放達(dá)到峰值、努力在2060年之前實(shí)現(xiàn)碳中和的兩個(gè)階段奮斗目標(biāo)。我國正將“碳達(dá)峰”,、“碳中和”氣候承諾納入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)整體布局中，“十四五”規(guī)劃也將加快推動(dòng)綠色低碳發(fā)展列入其中,。
何為“碳達(dá)峰”,、“碳中和”呢？
碳達(dá)峰
2030年之前,，二氧化碳的排放不再增長達(dá)到峰值,，之后逐漸降低。
碳中和
2060年之前,，通過植物造樹造林,、節(jié)能減排等形式，抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量,，實(shí)現(xiàn)二氧化碳“*”,。
在我國的碳排放中，石油化工行業(yè)約占6-8%,。煉化作為石油化工耗能和碳排放大戶之一,，需要依靠科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步，在碳達(dá)峰之前基本完成轉(zhuǎn)型升級(jí)和結(jié)構(gòu)調(diào)整，為碳達(dá)峰后向低碳發(fā)展,、實(shí)現(xiàn)碳中和做好準(zhǔn)備,。氣相色譜儀作為石化“碳達(dá)峰”常用分析檢測儀器，被廣泛應(yīng)用到中控,、產(chǎn)品質(zhì)量檢測分析中,。島津公司不斷完善、豐富行業(yè)整體解決方案,，推出了《島津石油化工應(yīng)用解決方案》,、《二氧化碳催化還原應(yīng)用解決方案》等解決方案，提升石油化工行業(yè)重要質(zhì)量保障,，變廢為寶,，促進(jìn)低碳化工。
☆ 石油化工整體解決方案☆
石油化工原料主要為來自石油煉制過程產(chǎn)生的各種石油餾分和煉廠氣,，油田氣,、天然氣等。石油煉制生產(chǎn)的汽油,、煤油,、柴油、重油以及天然氣是當(dāng)前主要能源的主要供應(yīng)者,，對(duì)于石油化工各個(gè)環(huán)節(jié)的檢驗(yàn),、檢測就顯得尤為重要。經(jīng)過60多年的應(yīng)用解決方案積累,，積極應(yīng)對(duì)石化ASTM, UOP標(biāo)準(zhǔn)方法,。
圖1 島津GC應(yīng)對(duì)ASTM、UOP標(biāo)準(zhǔn)方法
島津公司獻(xiàn)力“碳達(dá)峰”,、“碳中和”,，推出了《島津石油化工分析解決方案》，助力石化行業(yè),。
表1 島津典型應(yīng)用方案
圖2 GC-2030主機(jī)及BID檢測原理
圖3 BID檢測器分析水和甲酸
圖4 BID和FID檢測器結(jié)合分析煉廠氣
☆ 特色方案-島津高純氣體分析方案 ☆
高純氣是研究氣體純度分析與其中痕量雜質(zhì)測定的專業(yè)學(xué)科,，氣體純度分析采用扣除雜質(zhì)的差減法計(jì)算，氣體純度分析實(shí)際是對(duì)氣體中微量或者痕量的氣體檢測,。高純氣包括：高純H2, O2, N2, CO, CO2等永久性氣體,；高純He, Ne, Ar, Kr, Xe,等稀有氣體；高純Cl2, H2S, NH3, PH3, SiH4等特種氣體,。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,，石油化工生產(chǎn)，半導(dǎo)體工業(yè),，環(huán)境分析和科學(xué)研究等對(duì)高純氣不僅在數(shù)量上,、質(zhì)量上,、種類上都不斷提出新的要求，氣體純度越來越高,。
脈沖氦離子化檢測器PDHID,，靈敏度高，性能穩(wěn)定,，其能放出高能光子能量(17.7eV),，為通用型檢測器，是檢測分析痕量氣體的利器,。島津公司自進(jìn)入中國以來,，一直積極應(yīng)對(duì)石化、高純氣體,、工業(yè)氣體等行業(yè)的需要,，及時(shí)提供整體解決方案，滿足用戶應(yīng)用需求,。
圖5 PDHID檢測器分析高純氬氣中微量雜質(zhì)
圖6 PDHID檢測器分析高純氦氣中微量雜質(zhì)5ppm（Ne 檢測限0.02ppm）
☆ 島津典型方案-煉廠氣方案 ☆
石油煉廠副產(chǎn)的氣態(tài)烴,，主要來源于原油蒸餾、催化裂化,、熱裂化,、石油焦化,、加氫裂化,、催化重整、加氫精制等過程,。煉廠氣加工是石油煉廠的重要任務(wù)之一,，加工流程的選擇取決于煉廠氣的產(chǎn)量、組成和產(chǎn)品要求,。煉廠氣分析解決方案涵蓋了從C1-C5, C6+的反吹,，由氦氣作載氣，TCD分析永久性氣體的濃度下限是：O2, N2, CO, CO2為50ppm, H2S為500ppm,用氬氣或氮?dú)庾鬏d氣,，TCD分析氫氣的下限是50ppm,烴類分析使用FID最低檢測限是10ppm,。島津提供多種配置用于煉廠氣和擴(kuò)展煉廠氣分。表1列舉已有的應(yīng)對(duì)方案,。對(duì)于煉廠氣中微量CO,CO2,，采用5閥9柱，MTN（甲烷轉(zhuǎn)化爐）, TCD檢測器, dual FID檢測器,，一次進(jìn)樣,，滿足分析要求。
圖7 島津超快速煉廠氣典型色譜圖
☆ 島津典型方案-液化石油氣方案☆
液化石油氣作為化工原料或工業(yè)和民用燃料,，在我國的能源結(jié)構(gòu)中占著非常重要的地位,?！?/span>NB/SH/T 0230-2019 液化石油氣組成的測定 氣相色譜法》用于含有含氧化物的液化石油氣中烴類和含氧化合物（二甲醚、甲基叔丁基醚,、丙酮和甲醇等）組成的測定,，一次進(jìn)樣，檢測分析所有組分,。
圖8 島津液化氣分析流路圖
圖9 液化氣色譜圖
☆ 島津典型方案-微量硫化分析方案 ☆
原油和天然氣中存在硫化物,，在煉制和石化產(chǎn)品中普遍存在的硫化物通常是小分子、極性和活潑的化合物,。微量硫化物容易導(dǎo)致高效催化劑中毒,、失活，導(dǎo)致聚合反應(yīng)速度減慢,，生產(chǎn)成本高,，產(chǎn)品品質(zhì)下降。
圖10 微量硫化物色譜圖
☆ 島津典型方案-溫室氣體和二氧化碳催化還原分析方案 ☆
二氧化碳過渡排放引發(fā)全球變暖,，危及全人類生存,。核算溫室氣體排放情況，摸清碳排放家底,，是碳達(dá)峰碳中和工作的第一步,，也是關(guān)鍵一步。碳中和包括全經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域溫室氣體的排放,，不只是二氧化碳,，還有甲烷、氫氟化碳等非二氧化碳溫室氣體,。島津作為國際知名企業(yè),，致力于“為了人類和地球的健康”這一愿望作為公司的經(jīng)營思想，推出了《溫室氣體解決方案》,、《二氧化碳催化還原方案》,，助力碳達(dá)峰和碳中和。
圖11 典型溫室氣體分析色譜圖
圖12 典型二氧化碳催化還原分析色譜圖