L'importanza della misurazione dell'umidità nelle unità di disidratazione del glicole

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Dew-point e ottimizzazione delle unità di disidratazione

Le unità di disidratazione sono essenziali per la produzione di gas naturale, in quanto riducono le concentrazioni di vapore acqueo fino al punto in cui il gas naturale soddisfa la qualità specificata dagli acquirenti ed è sicuro da pompare attraverso le reti di distribuzione a valle. 

La rimozione del vapore acqueo intrappolato nel gas naturale è fondamentale per diversi motivi: 

La rimozione del vapore acqueo si ottiene normalmente con l'adsorbimento di essiccanti, setacci molecolari o, più comunemente per la loro relativa semplicità e il costo inferiore, con unità di disidratazione a base di glicole.  Il glicole - o, più precisamente, un derivato del glicole, come il dietilenglicole (DEG) o il trietilenglicole (TEG) - è igroscopico, il che lo rende un mezzo eccellente per assorbire l'acqua dal gas naturale. 

Disidratazione glicolica del gas naturale

Il processo di disidratazione del glicole avviene in una torre di contatto.  Il glicole secco, o magro, entra nella parte superiore della torre, da dove cade attraverso una serie di vassoi o stramazzi con tappo a bolla.  Allo stesso tempo, il gas naturale viene pompato in pressione dalla base della torre attraverso i tappi a bolla, che servono a massimizzare l'area di contatto tra il gas e il glicole. 

Il gas naturale diventa quindi più secco man mano che sale verso l'alto, mentre il glicole diventa sempre più saturo man mano che scende. Il glicole saturo, o ricco, viene estratto dalla base del contattore, da dove viene alimentato a un ribollitore per la purificazione e la rigenerazione, mentre il gas secco viene pompato alla fase successiva del processo di produzione. 

Misura del dew-point

Il funzionamento e il mantenimento di un sistema di contattori efficiente dipendono da una misurazione accurata e costante del dew-point dell'umidità, ovvero il punto in cui il vapore acqueo inizia a condensare dal gas a temperature e pressioni specifiche.  La misurazione precisa del punto di rugiada è fondamentale per garantire che il sistema di disidratazione non sia né sotto né sovraperformante, con i rischi associati di arresto del sistema o di livelli inutilmente elevati di essiccazione e, quindi, di consumo energetico. 

In genere, il dew-point viene misurato prima e dopo il contattore.  La differenza tra questi due punti di misurazione viene comunemente definita "depressione del punto di rugiada" e, se il sistema funziona correttamente, il punto di rugiada in uscita sarà notevolmente inferiore a quello in entrata.  La depressione del dew-point può quindi essere utilizzata per determinare il volume di acqua che deve essere rimosso dal gas naturale per garantire la conformità alle specifiche del processo successivo. 

Gli spettrometri di assorbimento laser a diodi sintonizzabili (TDLAS) sono i sistemi preferiti per misurare il contenuto di umidità nei sistemi di disidratazione del gas naturale.  Utilizzano una forma di misurazione senza contatto che, a differenza dei sensori capacitivi o di impedenza a ossido di metallo, non è influenzata dalla presenza di glicole. Tuttavia, questi analizzatori possono essere soggetti a interferenze quando nel flusso di gas naturale sono presenti metano, etano, anidride carbonica e idrogeno solforato.  Sebbene gli effetti dell'interferenza possano essere mitigati da un'attenta calibrazione, la composizione del gas naturale può variare notevolmente, causando potenzialmente errori di misura. 

Ad esempio, un limite di prestazione TDLAS specificato di ±4 ppm suggerisce un margine di errore realistico di circa 2 °C dew-point.  In pratica, le variazioni nella composizione del gas naturale potrebbero far sì che questo limite di prestazione sia pari a 20 ppmV, aumentando il margine di errore a circa 14 °C di punto di rugiada.  

Per risolvere questo problema, il nostro OptiPEAK TDL600 offre un'accuratezza leader della categoria di ±1 ppmV su range di composizione del gas reali. Questa maggiore accuratezza può ridurre la sovraelaborazione e ha il potenziale per offrire risparmi di efficienza rispetto agli strumenti concorrenti. 

L'OptiPEAK TDL600 automatizza la misurazione online dell'umidità nei sistemi di disidratazione, soprattutto in presenza di una composizione variabile del gas naturale. L'analizzatore offre un'accuratezza superiore, con un tempo di risposta rapido, una manutenzione ridotta, un'installazione e un funzionamento semplici e un'autoverifica integrata per garantire un basso costo di proprietà. 

Per misurazioni inferiori a 1ppm_V, l'analizzatore di umidità QMA601-LR è stato progettato per fornire una misura affidabile, rapida e accurata del contenuto di umidità in tracce ultra-basso nel gas naturale in applicazioni di frazionamento NGL e liquefazione LNG. Il QMA601-LR è il risultato dei continui sforzi di Michell Instruments per migliorare la tecnologia della microbilancia a cristalli di quarzo per misurare l'umidità in tracce ultra-bassa fino a 20ppb_V.

Con quasi 50 anni di esperienza nello sviluppo di strumenti di precisione innovativi, siamo gli esperti di applicazioni per la misurazione del dew-point per la disidratazione del glicole nel gas naturale. Se desiderate discutere le vostre esigenze, vi invitiamo a contattare il nostro team oggi stesso.

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