Misura del punto di rugiada degli idrocarburi nel gas naturale

Come migliorare la sicurezza e la qualità del gas minimizzando il rischio operativo

Uno dei parametri di misura fondamentali per garantire la sicurezza, la qualità del gas e l'efficienza operativa dei sistemi di trattamento e distribuzione del gas naturale è il punto di rugiada degli idrocarburi (HCDP). 

Spesso chiamato "hydrocarbon liquid drop-out", l'HCDP indica la temperatura alla quale i componenti di idrocarburi pesanti iniziano a condensare dal gas naturale quando questo viene raffreddato a pressione costante.  Un HCDP più elevato indica normalmente che il gas contiene una maggiore proporzione di componenti idrocarburici di ordine medio, come etano, propano e butani, insieme a maggiori concentrazioni in tracce dei vapori di idrocarburi più pesanti associati al petrolio nel giacimento di produzione del gas.  

Se questi componenti di idrocarburi più pesanti vengono fatti condensare in forma liquida, possono creare una serie di problemi: 

Per un'introduzione più dettagliata al punto di rugiada degli idrocarburi, si prega di leggere il nostro post sul blog, Che cos'è il punto di rugiada degli idrocarburi?.

Cosa può causare alti livelli di HCDP nel gas naturale? 

La causa più comune di alti livelli di HCDP deriva da un trattamento inefficiente o incompleto del gas naturale.   

Allo stato grezzo, il gas estratto da un pozzo contiene una complessa miscela di idrocarburi.  Gli elementi più pesanti vengono normalmente condensati riducendo la temperatura del gas, sia tramite un sistema di raffreddamento esterno sia utilizzando il processo Joule-Thompson, in cui il gas viene espanso per raffreddarlo al di sotto del punto di condensazione.  Una volta rimossi i condensati, il gas viene ricompresso prima della trasmissione.  Tuttavia, qualsiasi problema con questo processo lascerà elementi più pesanti intrappolati nel gas naturale o presenti come condensati (spesso indicati come "benzina naturale"), che vengono trasportati a valle.  In ogni caso, il risultato è lo stesso: un livello di HCDP che supera le specifiche del contratto o della tariffa.

I problemi di HCDP si manifestano generalmente durante il processo di distribuzione.  In genere, ciò è dovuto a variazioni di pressione quando il gas passa in una rete regionale o alle porte di una città, oppure quando la temperatura di trasmissione si abbassa.  Questi problemi possono portare alla condensazione degli idrocarburi dal gas naturale in fasi diverse - e spesso imprevedibili - della rete di distribuzione. 

Come garantire la qualità del gas naturale

Da quanto descritto sopra, è chiaro che la qualità del gas naturale consegnato alla destinazione finale dipende da un corretto trattamento e distribuzione e, soprattutto, da procedure di misurazione e monitoraggio HCDP accurate e affidabili.  A loro volta, queste si basano sull'uso di sensori e strumenti analitici avanzati. 

Esistono diversi modi per misurare l'HCDP.  Tra questi, l'uso di un Dewscope dell'US Bureau of Mines, un metodo lento e manuale per effettuare misurazioni puntuali che richiede le competenze di un operatore esperto per ottenere risultati accurati e ripetibili.  In alternativa, è possibile utilizzare un gascromatografo o uno spettroscopio proprietario a fibre ottiche a onde evanescenti.  Si tratta tuttavia di opzioni costose e di valore limitato.   

I gascromatografi, ad esempio, possono teoricamente essere utilizzati per misurare l'HCDP attraverso l'equazione di stato.  Il raggiungimento di un valore accurato richiede analisi estese, che devono includere gli idrocarburi in traccia più pesanti determinati dalla sensibilità in ppm; ciò è generalmente al di là delle capacità degli strumenti di processo in linea normalmente utilizzati nei sistemi di misurazione dei gas. 

Misurazione dell'HCDP secondo le migliori pratiche

In confronto, la migliore pratica nel settore del gas naturale consiste nell'utilizzare un analizzatore del punto di rugiada completamente automatico, come il nostro avanzato Michell CD603 – Condumax Dew-Point   Analyzer.

Il sistema utilizza una variante del sensore del punto di rugiada a specchio raffreddato combinato con il rilevamento fotografico diretto dei condensati di idrocarburi, per produrre livelli di precisione eccezionalmente elevati, con una tolleranza di ± 0,5 °C e una risoluzione di 0,1 °C.

Progettato per essere utilizzato come sistema online, il CD603 ha un tempo di ciclo di campionamento inferiore a dieci minuti, è autopulente senza necessità di gas di spurgo o raffreddamento ed è completamente certificato secondo le norme IECEx, ATEX, UKEX e cQPSus.

L'uso degli strumenti automatici a specchio raffreddato CD603 è fondamentale per il corretto funzionamento delle operazioni di trattamento, trasmissione e generazione di energia dal gas naturale. Grazie al supporto tecnico e ai servizi di calibrazione disponibili in tutto il mondo, ogni CD603 offre la massima tranquillità, con un'efficienza ottimale dei sistemi e una qualità del gas naturale sempre garantita. 

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