分析技术和仪器仪表
本系列的第一部分介绍了对碳捕集与储存（CCS）操作的成功和安全至关重要的过程。第二部分会探讨工程师可用于验证所捕集的CO₂纯度，检测痕量污染物，并在整个捕集，运输和地质注入阶段防止腐蚀性或危险反应的分析技术。
来自气相色谱仪、水分和氧分析仪的实时数据确保符合严格的环境和安全法规；它还可以实现流程优化、风险缓解和早期泄漏检测。在接下来的章节中，我们将探讨CCS不可或缺的关键分析方法，详细介绍每种技术如何发挥作用，并有助于维护基础设施的结构完整性，保护地下储存场所，并最终支持可靠的、长期的二氧化碳封存。
分析技术
气相色谱法（GC法）
气相色谱法通过分离和定量分析微量杂质来测定CO2的纯度。气相色谱仪的工作原理是将气体样品注入柱中，不同成分根据与柱材料的相互作用分离。然后，检测仪对这些成分进行量化，提供详细的成分分析。这些仪器在碳捕集与储存（CCS）过程中是必不可少的，可以提供精确的气体成分分析和量化。
在CCS技术中，CO2在工业过程或发电厂中与其他气体分离。通过分析气流，GC在确保捕集的CO2达到所需的纯度标准方面发挥着关键作用。这种实时分析使操作人员能够优化捕集过程的效率。
捕集后，CO2被输送并注入地质地层进行储存，GC用于监测注入前后的气体成分，以确保纯度并检测任何潜在的泄漏或意外反应。
GC测量提供的准确性确保了法规遵从性，因为它确保CCS过程符合环境标准和法律要求。此外，GC有助于风险管理和建立安全协议，通过检测潜在的污染物或意想不到的气体，可能会损害存储站点的完整性或安全性，从而保证CCS过程的整体可靠性。
氧分析仪
氧分析仪可用于测量二氧化碳气流中的氧含量，使用电化学或热顺磁传感器。生产过程中的氧气含量可以达到百分比水平，但注入井中的干燥二氧化碳通常保持在非常低的水平（<40ppmV）。这对于避免腐蚀和防止与可能破坏存储地点完整性的地质构造发生反应非常重要。分析仪提供连续的实时监测，以确保氧气水平保持在规定的范围内，以防止氧化反应和腐蚀。所选择的传感器必须兼容在二氧化碳中使用，并保护免受高浓度氧的影响。由于H2S和其他污染物，可能需要洗涤器来确保具有代表性的测量和延长传感器寿命。
水分分析仪
准确的水分含量读数是维持正在运输和储存的气体的质量和安全的基础。不准确的测量可能导致几个问题，包括管道中的腐蚀，冻结或水合物形成，这可能导致基础设施的堵塞或损坏。
许多行业，特别是那些涉及天然气运输和储存的行业，都受到严格的法规和标准的约束。这些通常需要测量仪器（如水分分析仪）根据可追溯的国家标准进行校准，以确保一致性和可靠性。遵守这些法规有助于避免法律和经济处罚，并确保操作符合行业良好实践。
总结
精确的分析仪器是安全、高效、合规的CCS工作过程的核心。从气相色谱的高分辨率分离到对氧气和水分分析仪的警惕、持续监督，这些技术协同工作，以验证CO₂纯度，检测潜在的污染物，并防止腐蚀或水合物形成。通过提供实时洞察，它们使操作人员能够微调捕获性能，抢占操作风险，并证明遵守严格的监管。