Una nueva tecnología simplifica la medición del punto de rocío de los hidrocarburos

Imagen de la línea de tuberías de gas natural

Medición mejorada del punto de rocío de hidrocarburos (HCdp) en el procesamiento de gas natural

Desde 1987, Michell Instruments ha liderado el desarrollo de dispositivos avanzados de medición del punto de rocío de hidrocarburos, y entendemos la importancia de la medición del punto de rocío de hidrocarburos para el funcionamiento seguro, eficiente y rentable de los sistemas de procesamiento de gas natural, tuberías y generación de energía. También somos conscientes de lo difícil que puede ser, incluso para ingenieros experimentados, lograr una medición precisa y consistente. Por eso hemos lanzado una nueva generación de analizadores de punto de rocío de hidrocarburos, que ofrecen simplicidad de uso, precisión y trazabilidad completa.

La complejidad de medir el punto de rocío de hidrocarburos

El punto de rocío de los hidrocarburos se produce cuando la temperatura del gas, a una presión determinada, alcanza el nivel en el que los hidrocarburos comienzan a condensarse. A diferencia del punto de rocío de la humedad, donde existe esencialmente un compuesto simple formado por solo dos elementos, un gas hidrocarburo puede contener múltiples compuestos hidrocarburos complejos, además de diversas impurezas que incluyen agua, nitrógeno, sulfuros y dióxido de carbono.

Esto dificulta la detección precisa de HCdp, ya que los diferentes compuestos de hidrocarburos se condensan a diferentes temperaturas a determinadas presiones. Por ejemplo, los hidrocarburos más pesados, como el propano y el butano, se condensan a temperaturas más altas, pero dejan compuestos más ligeros arrastrados en el vapor de gas.

Fases típicas del gas natural a través de las etapas de procesamiento

Para obtener más información sobre el punto de rocío de los hidrocarburos, eche un vistazo a nuestra entrada de blog.

Seguridad, eficiencia y cumplimiento contractual

Es esencial que el punto de rocío de los hidrocarburos se mida con precisión, en las diferentes etapas del proceso de extracción, procesamiento, distribución y combustión del gas natural, para mantener la eficiencia operativa, la fiabilidad y la seguridad de los equipos. Por ejemplo, la formación de condensados de hidrocarburos, o líquidos de gas natural, en las tuberías puede restringir el flujo de gas y dañar potencialmente los compresores de las tuberías. Del mismo modo, en las centrales eléctricas de gas natural, es necesario mantener la temperatura del gas combustible con un diferencial de al menos 10 °C (50 °F) por encima del punto de rocío de los hidrocarburos o del punto de rocío del agua (el que sea mayor), para evitar el riesgo de que se formen condensados a medida que la presión del gas desciende desde la tubería hasta la presión de entrada del quemador; de no hacerlo, se pueden producir un aumento de las emisiones de NOx y, posiblemente, un retroceso de la llama desde la boquilla de encendido hasta la cámara de mezcla, lo que causaría importantes daños en la turbina.

La medición del punto de rocío de los hidrocarburos también forma parte de las obligaciones contractuales de los productores, procesadores y operadores de tuberías, para garantizar que la calidad del gas que suministran cumple con las especificaciones requeridas.

Probadores de punto de rocío, cromatógrafos de gases y espejos enfriados

Tradicionalmente, el punto de rocío de los hidrocarburos se ha medido manualmente utilizando un instrumento portátil de espejo refrigerado, como el probador de punto de rocío de la Oficina de Minas. Estos dispositivos se han utilizado durante muchos años, pero son complejos y requieren mucho tiempo, solo ofrecen un control puntual y, lo que es más importante, dependen de la habilidad y el criterio del operador para producir resultados precisos.

Una opción alternativa es un cromatógrafo de gases, que utiliza un método de análisis de ecuación de estado. Los cromatógrafos de gases se utilizan ampliamente en el sector del gas natural y, aunque son capaces de producir resultados precisos, tienen limitaciones en cuanto a su idoneidad para mediciones precisas del punto de rocío de los hidrocarburos. El muestreo se basa de nuevo en controles puntuales, los métodos de análisis son indirectos y compuestos como la bencina y el tolueno pueden producir grandes errores de medición.

Una tercera técnica, cada vez más popular, consiste en utilizar un sistema de medición automático, en línea y continuo. Estos sistemas están disponibles desde hace algunos años y utilizan una técnica de detección por espejo refrigerado de eficacia probada, en la que se utiliza un sensor óptico de acero inoxidable refrigerado con una depresión central de forma cónica como superficie sobre la que puede formarse condensado de hidrocarburos. A continuación, se dirige una luz roja colimada hacia esta depresión y la luz reflejada es capturada por un detector óptico, donde se mide la diferencia entre las condiciones secas y de condensación. Este método es extremadamente preciso, rápido, reproducible e ideal para detectar niveles de condensación por debajo de los métodos tradicionales de inspección manual. El sistema también permite caracterizar fácilmente la naturaleza del condensado y, por tanto, del gas.

Tecnología de sensores innovadora

El analizador de punto de rocío CD603 amplía esta capacidad. Mediante una nueva tecnología de detección, mide los puntos de rocío de hidrocarburos y de agua (Wdp) a través de su sistema de espejo refrigerado. Este nuevo modelo se basa en técnicas de medición probadas y añade características y especificaciones mejoradas. Una única celda de sensor de espejo refrigerado con un rango de depresión de medición superior a 65 ˚C (149 °F) con modos de medición automatizados de HCdp y Wdp proporciona una sensibilidad superior a la generación anterior de productos de análisis de HCdp.

La pantalla LCD en color, capacitiva y de alto contraste, que se maneja con botones, presenta todos los datos medidos al usuario en un formato claro y comprensible. La pantalla principal incorpora un gráfico de tendencias en tiempo real e indicadores de alarma basados en la norma NAMUR 102. Una potente e intuitiva interfaz de usuario facilita el control, el registro y la configuración de los parámetros del analizador.

El analizador proporciona dos Salidas analógicas configurables por el usuario y Comunicaciones Modbus RTU/TCP, lo que le permite interactuar con un sistema SCADA DCS o con un ordenador mediante el software de aplicación específico. Un conjunto de cuatro contactos de alarma libres de tensión ajustables permite utilizar el CD603 para el control directo de procesos.

CD603 Condumax Dew-Point Analyzer

Este nuevo sistema tiene el potencial de mejorar la eficiencia y la productividad en todo el sector del gas natural, con niveles aún más altos de precisión, simplicidad de uso, bajos requisitos de mantenimiento y trazabilidad completa.

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