Una nuova tecnologia semplifica la misurazione del dew-point degli idrocarburi

Immagine della conduttura del gas naturale

Migliore misurazione del punto di rugiada degli idrocarburi (HCdp) nella lavorazione del gas naturale

Dal 1987, Michell Instruments è leader nello sviluppo di dispositivi avanzati per la misurazione del dew-point degli idrocarburi e comprendiamo l'importanza della misurazione dell'HCdp per il funzionamento sicuro, efficiente e redditizio dei sistemi di trattamento del gas naturale, delle condutture e di generazione di energia. Sappiamo anche quanto possa essere difficile, anche per ingegneri esperti, ottenere misurazioni accurate e coerenti. Ecco perché abbiamo lanciato una nuova generazione di analizzatori del punto di rugiada per idrocarburi, che offrono semplicità d'uso, precisione e piena tracciabilità.

La complessità della misurazione del punto di rugiada per idrocarburi

Il dew-point degli idrocarburi si verifica quando la temperatura del gas, a una data pressione, raggiunge il livello in cui gli idrocarburi iniziano a condensare. A differenza del dew-point dell'umidità, dove c'è essenzialmente un composto semplice formato da due soli elementi, un gas idrocarburico può contenere molteplici composti idrocarburici complessi, oltre a varie impurità che includono acqua, azoto, solfuri e anidride carbonica.

Ciò rende difficile il rilevamento preciso dell'HCdp, poiché i diversi composti di idrocarburi condensano a temperature diverse a pressioni date. Ad esempio, gli idrocarburi più pesanti come il propano e il butano si condensano a temperature più elevate, ma lasciano composti più leggeri trascinati nel vapore gassoso.

Involucri di fase tipici per il gas naturale attraverso le fasi di lavorazione

Per saperne di più sul dew-point degli idrocarburi, dai un'occhiata al nostro post sul blog.

Sicurezza, efficienza e conformità contrattuale

È essenziale che il dew-point degli idrocarburi venga misurato accuratamente, in diverse fasi del processo di estrazione, lavorazione, distribuzione e combustione del gas naturale, per mantenere l'efficienza operativa, l'affidabilità e la sicurezza delle apparecchiature.

Ad esempio, la formazione di condensati di idrocarburi, o liquidi di gas naturale, nelle condutture può limitare il flusso di gas e potenzialmente danneggiare i compressori delle condutture. Allo stesso modo, nelle centrali elettriche a gas naturale, è necessario mantenere la temperatura del gas combustibile di almeno 10 °C (50 °F) al di sopra del dew-point degli idrocarburi o del dew-point dell'acqua (a seconda di quale sia il più alto), per evitare il rischio di formazione di condensa quando la pressione del gas scende dalla pressione della tubazione a quella di ingresso del bruciatore; in caso contrario, si può verificare un aumento delle emissioni di NOx e possibilmente un ritorno di fiamma dall'ugello di accensione alla camera di miscelazione, causando gravi danni alla turbina.

La misurazione del dew-point degli idrocarburi rientra anche negli obblighi contrattuali di produttori, trasformatori e operatori di gasdotti, per garantire che la qualità del gas fornito soddisfi le specifiche richieste.

Tester dew-point, gascromatografi e specchi raffreddati

Tradizionalmente, il dew-point degli idrocarburi è stato misurato manualmente utilizzando uno strumento portatile a specchio raffreddato, come il tester per il dew-point del Bureau of Mines. Questi dispositivi sono in uso da molti anni, ma sono complessi e richiedono molto tempo, offrono solo un controllo a campione e, cosa più importante, si basano sull'abilità e sul giudizio dell'operatore per produrre risultati accurati.

Un'opzione alternativa è il gascromatografo, che utilizza un metodo di analisi basato sull'equazione di stato. I gascromatografi sono ampiamente utilizzati nel settore del gas naturale e, sebbene siano in grado di produrre risultati accurati, sono limitati in termini di idoneità per misurazioni precise del dew-point degli idrocarburi. Anche in questo caso il campionamento si basa su controlli a campione, i metodi di analisi sono indiretti e composti come benzina e toluene possono produrre grandi errori di misurazione.

Una terza tecnica, sempre più diffusa, consiste nell'utilizzare un sistema di misurazione automatico, in linea e continuo. Questi sistemi sono disponibili da alcuni anni e utilizzano una collaudata tecnica di rilevamento a specchio raffreddato, in cui un sensore ottico in acciaio inossidabile raffreddato con una depressione centrale di forma conica viene utilizzato come superficie su cui può formarsi la condensa di idrocarburi. Una luce rossa collimata viene quindi diretta su questa depressione e la luce riflessa viene catturata da un rilevatore ottico, dove viene misurata la differenza tra le condizioni di asciutto e di condensazione. Questo metodo è estremamente accurato, veloce, riproducibile e ideale per rilevare livelli di condensa al di sotto dei tradizionali metodi di ispezione manuale. Il sistema consente inoltre di caratterizzare facilmente la natura della condensa e quindi del gas.

Tecnologia innovativa dei sensori

L'analizzatore del punto di rugiada CD603 estende questa capacità. Utilizzando una nuova tecnologia di rilevamento, misura sia i punti di rugiada degli idrocarburi che dell'acqua (Wdp) attraverso il suo sistema di specchi raffreddati. Questo nuovo modello si basa su comprovate tecniche di misura, aggiungendo caratteristiche e specifiche migliorate. Una singola cella sensore a specchio raffreddato con range di depressione di misurazione superiore a 65 ˚C (149 °F) con modalità di misurazione HCdp e Wdp automatizzate fornisce una sensibilità superiore rispetto alla precedente generazione di prodotti di analisi HCdp.

Il display LCD a colori capacitivo ad alto contrasto, azionato da pulsanti, presenta all'utente tutti i dati misurati in un formato chiaro e comprensibile. Il display principale incorpora un grafico di tendenza in tempo reale e indicatori di allarme basati sullo standard NAMUR 102. Un HMI potente e intuitivo facilita il controllo, la registrazione e la configurazione dei parametri dell'analizzatore.

L'analizzatore fornisce due uscite analogiche configurabili dall'utente e comunicazioni Modbus RTU/TCP, che gli consentono di interfacciarsi con un sistema SCADA DCS o con un computer utilizzando il software applicativo dedicato. Una serie di quattro contatti di allarme liberi da tensione regolabili consente di utilizzare il CD603 per il controllo diretto del processo.

Analizzatore di dew-point CD603 Condumax

Questo nuovo sistema ha il potenziale per migliorare l'efficienza e la produttività nel settore del gas naturale, con livelli ancora più elevati di accuratezza, semplicità d'uso, bassi requisiti di manutenzione e piena tracciabilità.

Siamo i maggiori esperti mondiali nel monitoraggio e nella misurazione dell'umidità. Disponiamo di otto diverse tecnologie che coprono tutte le applicazioni relative all'umidità, supportate da un'assistenza tecnica e clienti senza pari. Per saperne di più, contattate uno dei nostri specialisti delle applicazioni oggi stesso.