如何进行烃露点测量？

 　　在开采点，天然气是不同浓度的碳氢化合物和非碳氢化合物成分的混合物。不同井口的确切成分不同，这意味着天然气的初始处理和精确质量测量对于避免设备损坏和确保一致的热值至关重要。本文讨论了其中一个难测量，但至关重要的参数：烃露点。
　　天然气的组成：
　　在开采点，天然气由20种或20种以上单独的碳氢化合物和非碳氢化合物组成。甲烷是主要组分，通常在60%到90%之间，其他组分以不同的比例存在，从高百分比到小于0.01%的微量。不想要的非烃成分包括二氧化碳、硫化氢和水分。除了甲烷，其他碳氢化合物成分包括乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10）。
　　初始处理使气体干燥以除去液态水并降低水蒸气浓度。在低温分离提取夹带的冷凝物和降低非甲烷碳氢化合物的浓度之前，如液化天然气（NGLs）-乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷和天然汽油。进一步处理可去除CO2和H2S。结果是气体混合物中甲烷的比例很高，但仍然含有不同数量的乙烷、丙烷和丁烷。
　　因此，术语“天然气"描述了一种包含广泛碳氢化合物的气体混合物，从轻短链脂肪族（非芳香化合物）到重的长链分子。
　　行业如何定义烃露点？
　　烃露点(HCDP)指的是当气体在恒压下冷却时，重烃组分开始从气相中冷凝出来的温度。它有时被称为“烃液滴"。
　　因此，高HCDP通常表明重烃组分的比例较高。这是管道运营商的一个重要参数：如果天然气中含有高比例的重烃，则管道中形成冷凝液的风险更大。
　　HCDP被定义为烃从天然气混合物中冷凝成液体的一系列匹配压力和温度点。对于具有给定成分的天然气，它通常显示在相图（见下文）上，作为气体压力和温度的函数。露点线将两相气液区和单相气体区分开。在给定的压力下可能有两个露点温度，在给定的温度下可能有两个露点压力。

　　这种相位包络现象提供了一种称为逆凝结的行为。“逆行"一词的意思是向后移动，这种现象之所以如此命名是因为它与纯组分的相行为相矛盾，纯组分随着压力的增加和/或温度的降低而凝结。液体能形成的大压力称为临界凝析压力，液体能形成的大温度称为临界凝析温度。注意，考虑到相包络线的形状，通常在25至30 bar（理想情况下为27 bar）的压力下进行烃露点和潜在烃液体的测量，其中液体在高温度下发生滴出。当冷凝物从气体混合物中形成时，碳氢化合物的分布发生变化，使得液相富集在较重的组分中，而气相则趋于耗尽。当气体被冷却到低于其原始露点温度时，整个露点曲线趋向变冷，剩余的气相在较重的组分耗尽。冷却气体温度成为气流的新HCDP。
　　测量烃露点的难点：
　　烃露点（HCDP）不是一个容易测量的参数。气体成分、污染物和添加物、高压以及腐蚀性化合物的存在因管道而异，所有这些都会影响测量结果。
　　HCDP对气流中的特定组分非常敏感，并且受到重烃浓度的强烈影响，尤其是C6+。重烃的存在将增加HCDP，如果不将其纳入HCDP计算，将低估HCDP。因此，准确测定HCDP需要评估C6+组分中单个组分的分布（至少C9，但可能更高）。
　　如何测量烃露点:
　　随着时间的推移，有许多不同的方法可用于测量烃露点。
　　在线光学烃露点分析仪:
　　这些分析仪使用冷镜传感器准确自动地测定样气的烃露点温度。它们的主要优势是可靠的重复测量-不像下面描述的手动露点仪，测量是客观和自动的。无需专业的操作人员，总体运营成本较低——尽管有大量的资本投入。
　　Michell的Condumax II烃露点分析仪使用黑斑技术（冷镜露点传感器的一种变形）提供HCDP的连续准确测量。同样的分析仪也可以测量水露点，借助Michell的金属氧化物陶瓷湿度传感器。
　　手动冷镜烃露点分析仪:
　　烃露点分析仪用于对管道中的天然气质量进行抽查，并验证其他烃露点分析仪的测量。烃露点分析仪是一种便携式仪器，现场一个工程师就可以简便使用。
　　除了便携性外，手动露点分析仪的主要优势是低成本投入。但是，它们被建议仅作为维护工具或在未安装在线分析仪的地方进行抽查。
　　尽管它们很方便，但也有一些缺点，包括运行成本高。尽管仪器本身很简单，但它是劳动密集型，而且需要高度培训过的操作人员。测量本身是主观的，因为它们取决于操作员的判断。无论操作人员有多丰富的经验和训练有素，每个人的测量精度都会在一定程度上有所不同。由于这些因素，手动冷镜露点仪只适合定期抽查气体质量。
　　测量烃露点的原始技术是使用冷镜露点仪。这是一种手动方法，需要熟练的操作员观察冷镜上冷凝液的形成情况，并使用他们的判断来确定露点温度。