Misure critiche di qualità, sicurezza e affidabilità nel gas naturale

Rete del gas naturale.

Perché è importante misurare l'ossigeno, gli idrocarburi e il punto di rugiada per idrocarburi utilizzando sensori e analizzatori di umidità e gas avanzati

A livello globale, ogni anno consumiamo circa 4 miliardi di metri cubi di gas naturale per generare energia, riscaldare abitazioni e immobili commerciali e alimentare processi industriali. Tuttavia, la crescita è rallentata dopo la pandemia di Covid e, secondo l'Agenzia Internazionale dell'Energia (AIE), la domanda rimarrà bassa, con una crescita annua di appena lo 0,8%, fino al 2025. L'AIE cita la guerra in Ucraina, la volatilità dei prezzi, la diminuzione dell'attività economica e il passaggio a tecnologie energetiche pulite come fattori che contribuiscono alla crescita.

Nel suo Energy Outlook 2023, BP utilizza tre diversi scenari di pianificazione per prevedere la domanda futura di gas naturale fino al 2050; solo in uno scenario l'azienda prevede una crescita a lungo termine, e anche questa è modesta. BP sottolinea che gli effetti della transizione energetica - dell'elettrificazione e dell'adozione di energie rinnovabili - soprattutto in Asia e in Africa, saranno determinanti per la velocità di variazione della domanda di gas naturale, ma osserva anche che, nel breve termine, ciò potrebbe essere compensato dalla crescente domanda delle economie emergenti che si industrializzano. 

Sebbene negli ultimi anni i costi di produzione e distribuzione del gas naturale siano diminuiti in termini reali, non possiamo essere certi che questa tendenza continuerà in futuro. I crescenti costi di gestione, determinati da fattori quali l'aumento dell'inflazione e gli impegni ambientali, probabilmente eserciteranno una maggiore pressione sui margini operativi dei produttori e dei distributori di gas naturale.

In un contesto di rallentamento della domanda e di aumento dei costi, è evidente che gli operatori del processo e del trasporto del gas naturale devono individuare metodi per migliorare l'efficienza operativa e ridurre le spese operative: ad esempio, attraverso un migliore controllo dei processi, una maggiore qualità del gas, una maggiore sicurezza e minori costi di manutenzione e riparazione. 

Misurazione e controllo

Il miglioramento dell'efficienza e la riduzione dei costi dipendono da una serie di fattori. Uno dei più importanti è la misurazione accurata e ripetibile dei parametri chiave del processo, tra cui ossigeno, punto di rugiada degli idrocarburi e punto di rugiada dell'acqua sono fondamentali. Questi parametri vengono tipicamente misurati utilizzando sensori di dew-point adatti, combinati con analizzatori di gas e di umidità, e talvolta richiedono la capacità di aggregazione multicanale offerta dai sistemi di misura di ossigeno, idrocarburi e acqua. Monitor di processo multicanale Michell (MCPM). 

Misura dell'ossigeno nel gas naturale

Quando si trova nella lavorazione e nel trasporto del gas naturale, l'ossigeno è generalmente considerato un'impurità, in quanto reagisce con altri costituenti del gas naturale influenzando la qualità del gas e creando potenziali rischi per la sicurezza. In particolare: 

  • Rischio di combustione Il gas naturale è infiammabile e il rischio di combustione aumenta significativamente se l'ossigeno è presente in un sistema di lavorazione del gas o in un gasdotto di trasporto. 
  • Rischio di corrosione L'ossigeno può causare la corrosione delle condutture e delle apparecchiature di trattamento, reagendo con i metalli per formare ossidi e idrogeno solforato nel gas, che poi producono anidride solforosa acida. In ogni caso, l'integrità delle apparecchiature può essere compromessa, aumentando il rischio di perdite e guasti e comportando maggiori costi di Riparazione e manutenzione. 
  • Qualità del gas La presenza di ossigeno nel gas naturale può influire sul suo potere calorifico, oltre a degradare ammine e mercaptani, inibendo rispettivamente la rimozione chimica di CO2 e H2S e l'efficacia degli odoranti. 
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    Misurazione del dew-point degli idrocarburi nel gas naturale

    Il dew-point degli idrocarburi (HCDP) è una misura essenziale nel trattamento e nel trasporto del gas naturale, in quanto aiuta a prevenire la condensazione del gas in forma liquida. Questo è importante per una serie di motivi:

  • Danni alle condutture e alle attrezzature Gli idrocarburi condensati possono corrodere le condutture e le attrezzature di processo, causando perdite, guasti e rischi per la sicurezza.
  • Qualità del gas Gli idrocarburi liquidi possono influire sulla qualità del gas naturale, con una potenziale diminuzione dell'energia di combustione del gas (BTU), con conseguente perdita di entrate, aumento del consumo energetico e rischio di emissioni eccessive di NOX. 
  • Rischi per la sicurezza Gli idrocarburi liquidi presenti nel gas naturale possono creare rischi per la sicurezza, accumulandosi nei punti bassi dei gasdotti o degassificandosi in modo incontrollato se la pressione del sistema viene ridotta. 
  • Misura del dew-point dell'acqua nel gas naturale

    Anche la misurazione del dew-point dell'acqua nel gas naturale è importante per il funzionamento efficiente del sistema, la sicurezza e il controllo dei costi. In particolare: 

  • Corrosione del gasdotto e del sistema di processo L'umidità contenuta nel gas può condensare; può anche formare idrati, che possono frammentarsi ed essere trasportati attraverso il sistema a velocità elevata. In ogni caso, c'è il rischio di corrosione nelle tubazioni e di danni ad altre apparecchiature di processo, con costi di manutenzione e riparazione più elevati. 
  • Danni alla turbina La formazione di condensa prima dello stadio della turbina può successivamente causare danni alla turbina, compromettere il funzionamento degli strumenti di monitoraggio della combustione e aumentare i costi di combustione e di energia. 
  • Qualità del gas Le tariffe di trasferimento del deposito o i contratti di vendita spesso specificano l'energia richiesta del gas naturale. Questa può essere influenzata negativamente dalla presenza di umidità, con il rischio di penali contrattuali. 
  • La misurazione accurata e coerente di questi tre parametri di processo chiave - ossigeno, punto di rugiada degli idrocarburi e punto di rugiada dell'acqua - mediante sensori e analizzatori di umidità e gas avanzati è quindi fondamentale per il funzionamento efficiente, sicuro e redditizio dei sistemi di lavorazione e trasmissione del gas naturale. 

    Per saperne di più sugli strumenti avanzati che offriamo per il monitoraggio di questi parametri, consultate la nostra Range di analizzatori dell'umidità di processo oppure visitate la nostra pagina del settore gas naturale. 

    Siamo i maggiori esperti mondiali nel monitoraggio dell'umidità e nella misurazione del dew-point. Disponiamo di otto diverse tecnologie che coprono tutte le applicazioni di umidità, supportate da un'assistenza tecnica e clienti senza pari. Per saperne di più, parlate con uno dei nostri specialisti delle applicazioni.

    Fonti

    Rapporto sul mercato del gas dell'Agenzia Internazionale dell'Energia

    BP Energy Outlook

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