石油、天然气、化工及石油化工领域的气体分析

工艺安全、产品质量与法规合规指南

适用于上游开采、中游加工、下游炼制以及化工与石化生产作业的氧气、硫化氢和二氧化碳分析仪及传感器解决方案。

概述

石油、天然气、化工及石油化工行业涉及全球最具挑战性且危险的工艺环境。无论是在上游生产与集气系统，还是在中游管道运营、炼油、石油化工加工及特种化学品制造等环节，准确测量氧气（O₂）、硫化氢（H₂S）和二氧化碳（CO₂）对于整个价值链都至关重要。

无论是监测天然气管道中的氧气渗入、测量酸性气流中的硫化氢（H₂S）、验证储罐内惰性气氛的完整性、防止催化剂受污染，还是优化加热炉与火炬系统的燃烧效率，可靠的气体分析在保障人员安全、确保工艺可靠性、满足法规要求以及保护资产方面都发挥着至关重要的作用。

本应用指南概述了上游、中游、下游、化工及石化运营领域的主要气体监测需求，并重点介绍了最适合各类应用场景的 Southland Sensing 分析仪、传感器及气体监测解决方案。

石油、天然气、化工及石油化工领域常见的气体分析应用：

天然气管道氧气（O₂）监测
酸性气体与硫化氢（H₂S）检测
克劳斯（Claus）硫磺回收装置（SRU）监测
火炬塔废气分析
惰性气体覆盖验证（N₂ / CO₂）
储罐与容器氧气监测
炼油工艺物流分析
化学反应器气氛监测
胺液处理装置气体监测
受限空间与人员安全监测
危险区域（ATEX / IECEx）安装
井口及上游天然气取样

为何气体监测至关重要： 对 O₂、H₂S 和 CO₂ 进行连续或间歇式测量，有助于保护作业人员免受有毒及爆炸性环境的危害，验证工艺气体纯度，防止因氧气或酸性气体污染而导致设备腐蚀，并满足 API、OSHA 和 EPA 标准下的合规报告要求。

适用于石油、天然气、化工及石化应用的推荐分析仪

OMD-625

危险区域氧分析仪

OMD-625 专为石油天然气及石化行业严苛工艺条件下的连续氧气监测而设计，可提供可靠的痕量氧测量，适用于管道质量控制、惰性气体验证、催化剂保护及工艺安全保障。该设备支持模拟与数字通信，可无缝集成至 SCADA 和 DCS 系统，非常适合关键工艺应用中的全天候无人值守运行。

H2S-740

便携式硫化氢分析仪

这款便携式 H₂S 分析仪专为现场验证和抽检测量而设计，可在天然气加工、炼油、石化及化工生产过程中提供快速、可靠的硫化氢监测。其坚固耐用的便携式设计，使维护人员和操作员能够在日常作业及故障排查过程中快速核查工艺状况。

OMD-640

便携式微量氧分析仪

OMD-640 是一款坚固耐用的便携式氧分析仪，专为石油天然气、化工及石化设施中的现场核查、维护检查和工艺故障排查而设计。该设备非常适合进行氧浓度抽检、惰性气体系统验证及工艺工况确认，无论在何处需要，都能提供快速、可靠的测量结果。

CO2-625

危险区域用二氧化碳分析仪

CO₂-625 专为天然气处理、碳捕集撬装设备及气体处理系统中的二氧化碳连续监测而设计。该设备提供可靠的在线 CO₂ 测量，不仅能无缝集成到撬装工艺设备中，还能帮助操作人员优化工艺性能、验证气体质量并监测碳捕集效率。

其他安装注意事项：

在石油、天然气及石化行业的应用中，准确的气体分析不仅取决于分析仪本身，还依赖于设计合理的样品预处理与输送系统。这些行业的工艺物流中常含有液态烃、颗粒物、水蒸气及其他杂质，在样品进入分析仪之前，必须对这些成分进行妥善处理。

关键的取样系统设计要素包括：适当的压力降、水分与液体分离、过滤、流量控制，以及材料与工艺气体成分的相容性。在涉及酸性气体或腐蚀性介质的应用中，必须慎重选择与介质接触的材料，以避免传感器或组件发生加速老化或损坏。

对于危险区域的安装，取样系统的设计还必须符合区域划分要求及适用的电气规范（NEC、NRTL、IECEx、ATEX）。

Southland Sensing 提供应用工程支持，协助客户针对严苛的石油、天然气及石化工艺应用，选定合适的样气处理系统。欢迎联系工厂，就您的工艺条件、气体成分、压力、温度及现场防爆等级要求进行探讨。

电化学氧传感器选型标准——

与含烃工艺物流兼容 ——经验证适用于天然气、氮气、二氧化碳及混合气体背景，且无交叉灵敏度干扰。
耐腐蚀接液材料 —— 可提供与 H₂S、CO₂ 及含水工艺流体相容的材质，从而延长传感器在含硫或腐蚀性工况下的使用寿命。
现场可更换设计 ——无需工具即可在数分钟内更换传感器；传感器使用寿命通常为 24 至 60 个月，具体取决于工艺条件和气体成分。
多种工艺连接选项 — 1/8″ NPT、1/4″ NPT、6 mm 卡套接头，或与您的工艺管路相匹配的定制接头。

请参阅我们的氧传感器兼容性指南以确认适用于您的分析仪型号及工艺应用的正确传感器。

常见问题

是的。我们的电化学氧传感器专为天然气及含碳氢化合物背景气体的工艺流路而设计并经过相关测试。在常规工艺浓度下，碳氢化合物不会干扰电化学氧气测量。对于碳氢化合物含量较高或二氧化碳浓度较高的应用场景，请联系我们的应用工程团队，以确认合适的传感器及分析仪配置。

根据所选型号，我们的分析仪涵盖了从低于 1 ppb（十亿分之一）的痕量氧到 25% 或 100% O₂ 的测量范围。对于管道氧气渗入监测，通常使用痕量级分析仪（0–10 ppm）；而对于惰性气体覆盖验证或吹扫确认，则可选用百分比量程的型号。

是的。OMD-625 获得了 Ex db ib IIB T4 Gb 级别的 ATEX 和 IECEx 认证，适用于天然气压缩站、烃类加工装置及化工厂等典型场所的 1 区和 2 区（基于 IECEx 或 ATEX 区域分类系统）。（NRTL 认证正在办理中）

是的。我们的 H₂S 分析仪专为酸性气体工况设计，应用场景包括胺液装置出口监测、克劳斯（Claus）硫回收装置（SRU）尾气测量以及井口 H₂S 检测。请联系厂家，针对您的具体 H₂S 浓度范围和工艺条件，确认合适的分析仪配置、取样系统要求及接液材质选型。

是的。部分型号支持 4–20 mA 模拟量输出以及 Modbus RTU 和 Modbus ASCII 双向数字通信，以便与全厂 SCADA 和 DCS 系统集成。请联系我们，以确认哪些型号符合您现场的通信与控制系统要求。

在大多数工艺条件下，传感器的使用寿命通常为 24 至 60 个月。含硫气体、高湿度及高温环境可能会影响传感器的使用寿命。我们建议每年对传感器进行一次检查，并为每台分析仪至少配备一个备用传感器，以应对计划外更换的需求。传感器更换无需工具，且耗时仅需几分钟。

Reliable gas monitoring is not optional in oil, gas, chemical, and petrochemical operations — it protects personnel safety, preserves process integrity, prevents equipment damage from corrosion and oxygen contamination, ensures regulatory compliance, and supports accurate product quality verification. Southland Sensing offers a complete range of instruments for every stage of the hydrocarbon value chain — from wellhead to refinery to chemical plant.

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我们的应用工程师协助处理传感器选型、安装以及涉及危险区域的相关问题。

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