Nova tecnologia simplifica a medição do ponto de orvalho de hidrocarbonetos

Medição aprimorada do ponto de orvalho de hidrocarbonetos (HCdp) no processamento de gás natural

Desde 1987, a Michell Instruments tem liderado o desenvolvimento de dispositivos avançados de medição do ponto de orvalho de hidrocarbonetos e entendemos a importância da medição do HCdp para a operação segura, eficiente e lucrativa de sistemas de processamento de gás natural, tubulações e geração de energia. Também sabemos como pode ser difícil, mesmo para engenheiros experientes, obter medições precisas e consistentes. É por isso que lançamos uma nova geração de analisadores de ponto de orvalho de hidrocarbonetos, que oferecem simplicidade de uso, precisão e rastreabilidade total.

A complexidade da medição do ponto de orvalho de hidrocarbonetos

O ponto de orvalho de hidrocarbonetos ocorre quando a temperatura do gás, em uma determinada pressão, atinge o nível em que os hidrocarbonetos começam a se condensar. Diferentemente do ponto de orvalho da umidade, em que há essencialmente um composto simples formado por apenas dois elementos, um gás de hidrocarboneto pode conter vários compostos complexos de hidrocarbonetos, além de impurezas variadas que incluem água, nitrogênio, sulfetos e dióxido de carbono.

Isso torna a detecção precisa de HCdp um desafio, pois diferentes compostos de hidrocarbonetos se condensam em diferentes temperaturas a determinadas pressões. Por exemplo, os hidrocarbonetos mais pesados, como o propano e o butano, se condensam em temperaturas mais altas, mas deixam compostos mais leves arrastados no vapor do gás.

Envelopes de fase típicos para o gás natural por meio de estágios de processamento

Para saber mais sobre o ponto de orvalho de hidrocarbonetos, dê uma olhada em nossa publicação no blog.

Segurança, eficiência e conformidade contratual

É essencial que o ponto de orvalho de hidrocarbonetos seja medido com precisão, em diferentes estágios do processo de extração, processamento, distribuição e combustão de gás natural, para que a eficiência operacional, a confiabilidade e a segurança do equipamento sejam mantidas.

Por exemplo, a formação de condensados de hidrocarbonetos, ou líquidos de gás natural, em tubulações pode restringir o fluxo de gás e potencialmente danificar os compressores das tubulações. Da mesma forma, em usinas elétricas movidas a gás natural, é necessário manter a temperatura do gás combustível pelo menos 10°C (50°F) de diferencial acima do ponto de orvalho do hidrocarboneto ou do ponto de orvalho da água (o que for maior), para evitar o risco de formação de condensados à medida que a pressão do gás cai do gasoduto para a pressão de entrada do queimador.

A medição do ponto de orvalho de hidrocarbonetos também faz parte das obrigações contratuais dos produtores, processadores e operadores de gasodutos, para garantir que a qualidade do gás que eles fornecem atenda às especificações exigidas.

Testadores de ponto de orvalho, cromatógrafos a gás e espelhos resfriados

Tradicionalmente, o ponto de orvalho de hidrocarbonetos é medido manualmente usando um instrumento portátil com espelho resfriado, como o Bureau of Mines Dew Point Tester. Esses dispositivos estão em uso há muitos anos, mas são complexos e demorados, oferecem apenas uma verificação pontual e, mais importante, dependem da habilidade e do julgamento do operador para produzir resultados precisos.

Uma opção alternativa é um cromatógrafo a gás, que usa um método de análise de equação de estado. Os cromatógrafos a gás são amplamente utilizados no setor de gás natural e, embora sejam capazes de produzir resultados precisos, são limitados em termos de adequação para medições precisas do ponto de orvalho de hidrocarbonetos. A amostragem é novamente baseada em verificações pontuais, os métodos de análise são indiretos e compostos como a benzina e o tolueno podem produzir grandes erros de medição.

Uma terceira técnica, cada vez mais popular, é usar um sistema de medição automático, on-line e contínuo. Esses sistemas estão disponíveis há alguns anos e usam uma técnica comprovada de detecção por espelho resfriado, em que um sensor óptico de aço inoxidável resfriado com uma depressão central em forma de cone é usado como a superfície na qual o condensado de hidrocarboneto pode se formar. Uma luz vermelha colimada é então direcionada para essa depressão e a luz refletida é capturada por um detector óptico, onde a diferença entre as condições seca e condensada é medida. Esse método é extremamente preciso, rápido, reproduzível e ideal para detectar níveis de condensado abaixo dos métodos tradicionais de inspeção manual. O sistema também permite que a natureza do condensado e, portanto, do gás, seja facilmente caracterizada.

Tecnologia inovadora de sensores

O CD603 Dew-Point Analyzer amplia essa capacidade. Usando uma nova tecnologia de detecção, ele mede os pontos de orvalho de hidrocarbonetos e de água (Wdp) por meio de seu sistema de espelho resfriado. Esse novo modelo se baseia em técnicas de medição comprovadas e acrescenta recursos e especificações aprimorados. Uma única célula de sensor de espelho resfriado com faixa de depressão de medição superior a 65 ˚C (149 °F) com modos de medição automatizados de HCdp e Wdp oferece sensibilidade superior à geração anterior de produtos de análise de HCdp.

O LCD colorido de alto contraste, operado por botões capacitivos, apresenta todos os dados medidos ao usuário em um formato claro e compreensível. O visor principal incorpora um gráfico de tendências em tempo real e indicadores de alarme com base no padrão NAMUR 102. Uma HMI potente e intuitiva facilita o controle, o registro e a configureção dos parâmetros do analisador.

O analisador oferece duas saídas analógicas configuráveis pelo usuário e comunicações Modbus RTU/TCP, o que permite a interface com um sistema SCADA DCS ou por um computador usando o software aplicativo dedicado. Um conjunto de quatro contatos de alarme ajustáveis sem tensão permite que o CD603 seja usado para controle direto do processo.

CD603 Condumax Dew-Point Analyzer

Esse novo sistema tem o potencial de aumentar a eficiência e a produtividade em todo o setor de gás natural, com níveis ainda mais altos de precisão, simplicidade de uso, baixos requisitos de manutenção e rastreabilidade total.

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