Welchen Einfluss haben Methanol und Glykol auf die Feuchtemessung in Erdgas?

Genaue Feuchtemessungen mit Metalloxid-Feuchtetransmittern sicherstellen

Glykol und Methanol haben beide relativ hohe Dielektrizitätskonstanten: Glykol = 37 und Methanol = 32. Dies führt zu einem Offset in den Feuchtemesswerten aller Kapazitäts-/Impedanzmessverfahren, und der Michell-Keramik-Metalloxid-Feuchtesensor ist nicht anders. Man kann davon ausgehen, dass der Offset etwa 10 % der Konzentration von Methanol und Glykol beträgt.

Auswirkungen von Methanol auf Feuchtemessungen und wie man sie vermeiden kann

In Bezug auf die Flüchtigkeit liegen Glykol und Methanol an entgegengesetzten Enden des Spektrums. Methanol hat einen niedrigen Siedepunkt/einen hohen Dampfdruck. Es wird als Frostschutzmittel eingespritzt, um Hydratbildung in nassen Gasleitungen zu vermeiden. Das Methanol verdampft leicht, selbst unter den Druckbedingungen der Pipeline, und die Methanolkonzentration müsste extrem hoch sein, damit flüssiges Methanol vorhanden ist.

Methanoldampf ist ein Mittel zur Verhinderung von Hydratbildung.

Methanoldampf kann nicht aus einem Messgas entfernt werden. Aktivkohle, wie z. B. eine Glysorb-Patrone des Probenahmesystems, hat eine begrenzte Adsorptionskapazität. Adsorptionsbetten mit größerer Kapazität würden zu einer inakzeptablen Verzögerung im Ansprechverhalten des Analysators führen, insbesondere bei tragbaren Stichprobenmessungen. Es kann durchaus sein, dass die Impedanz-/Kapazitätsmessung für Anwendungen ungeeignet ist, bei denen die Methanoleinspritzung ein Routinevorgang ist. Die Messung vor dem Einspritzpunkt ist der beste Weg, um dieses Problem zu vermeiden.

Vermeidung des Einflusses von Glykol auf die Feuchtemessung

Die Eigenschaft von Glykol ist das Gegenteil von Methanol, da es einen hohen Siedepunkt und einen niedrigen Dampfdruck hat.

Bereits 1ppm mol TEG reicht für einen Taupunkt von +50 °C bei 70bar aus. Der hohe Siedepunkt und der niedrige Dampfdruck von Glykol bedeutet, dass es unwahrscheinlich ist, dass der Glykolnebel aus einem Trocknungskontaktor verdampft, da davon ausgegangen werden kann, dass das Trägergas selbst mit Glykoldampf gesättigt oder nahezu gesättigt ist, da es den Glykolnebel innerhalb des Kontraktors passiert hat.

Die Kombination eines Methanfilters mit Bypass-Strömung, gefolgt von einer Adsorptionssäule, sollte Schutz sowohl vor Glykolnebel als auch vor Glykoldampf bieten. Sollte natürlich flüssiges Glykol durchkommen und den Feuchtesensor verunreinigen, führt dies zu einer Verschiebung der Feuchtemesswerte. Es ist zu erwarten, dass jede Glykolflüssigkeit, die sich im Probenhandhabungssystem vor dem Analysator sammelt, als Feuchtigkeitsreservoir fungiert, das Feuchtigkeit absorbiert und desorbiert und so zu einer verlangsamten Reaktion auf Änderungen der Prozessfeuchte führt.

Alternative Messtechniken

Der effektivste Weg, um Probleme mit Glykol- oder Methanolverunreinigungen zu vermeiden, die die Feuchtemessung in Erdgas beeinträchtigen, ist die Verwendung der abstimmbaren Diodenlaserspektroskopie, wenn das Budget und die Anwendungsbedingungen dies zulassen.

Die TDLAS-Feuchtemessung in Erdgas wird durch Glykol- oder Methanoldämpfe in der Hintergrundgaszusammensetzung nicht beeinflusst, da diese Substanzen kein NIR-Licht bei der Wellenlänge adsorbieren, die von Analysatoren wie dem Michell's OptiPEAK TDL600 verwendet wird.