隨著碳捕集（CCUS）技術(shù)從試點項目邁向商業(yè)規(guī)模運行，維持穩(wěn)定的工藝性能面臨更大挑戰(zhàn)。煉油廠、天然氣處理廠及制氫設(shè)施需應(yīng)對不斷變化的氣體成分、工況波動及連續(xù)生產(chǎn)需求，可靠的在線測量成為保障工藝控制、降低能耗的關(guān)鍵。

碳捕集工藝中，進氣口、捕集后CO?流和尾氣是三個關(guān)鍵測量點。進氣測量用于建立基準(zhǔn)工況，工業(yè)氣流中的CO?濃度、水分、氧氣及其他化合物變化會直接影響捕集效率。上游工藝調(diào)整或負(fù)荷波動進一步增加了氣體成分的復(fù)雜性。

捕集后的CO?在壓縮、運輸、封存或利用前需驗證成分與質(zhì)量。其中水分控制尤為關(guān)鍵，CO?系統(tǒng)中的水分會導(dǎo)致碳鋼管道和加壓設(shè)備形成碳酸并引發(fā)腐蝕。尾氣測量則通過監(jiān)測排出氣體中的殘余CO?來評估捕集性能，成分異?？赡芴崾救軇┙到饣驕囟仁Ш獾葐栴}。

商業(yè)化放大要求儀表適應(yīng)腐蝕性氣體、顆粒物、溶劑夾帶及濕度變化等嚴(yán)苛環(huán)境。傳統(tǒng)氣相色譜法雖能提供詳細(xì)成分?jǐn)?shù)據(jù)，但依賴復(fù)雜的采樣系統(tǒng)且維護頻繁，分析延遲也不利于需要快速調(diào)節(jié)的工況。采用原位在線測量可實時掌握氣體成分，幫助操作人員及時響應(yīng)工藝變化。

以維薩拉（Vaisala）MGP241多氣體CO?分析儀為例，該設(shè)備采用專利CARBOCAP?紅外技術(shù)，可在不取樣或不進行氣體預(yù)處理的情況下直接測量工藝氣中的CO?和水蒸氣。其快速測量周期、長期穩(wěn)定性以及與工業(yè)控制系統(tǒng)的兼容性，支持在極少日常維護下實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測。

能耗是商業(yè)碳捕集經(jīng)濟性的核心因素。溶劑再生需消耗大量能量，下游壓縮進一步推高運營成本。測量不確定性往往迫使操作人員擴大溫度、壓力和流量的控制裕度以保障穩(wěn)定，導(dǎo)致蒸汽消耗增加。精準(zhǔn)的組分與微量水分測量數(shù)據(jù)有助于收緊控制限值，在不犧牲捕集效果的前提下優(yōu)化運行參數(shù)。

儀表選型在工藝設(shè)計階段即影響全生命周期性能。除初始精度外，還需綜合考量響應(yīng)時間、長期穩(wěn)定性、維護需求及與現(xiàn)有控制基礎(chǔ)設(shè)施的兼容性。隨著CO?輸送、封存和利用網(wǎng)絡(luò)逐步建立更嚴(yán)格的雜質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，持續(xù)的CO?質(zhì)量測量將愈發(fā)重要?？煽康臏y量數(shù)據(jù)已成為碳捕集商業(yè)化運營中工藝設(shè)計與過程控制不可或缺的環(huán)節(jié)。

資料來源：Hydrocarbon Engineering；原文發(fā)布日期：2026-10-14。本文為資料編譯。