Monitoreo del H2 en Gas natural de calidad de gasoducto, con micro GC Fusion.
El Gas natural de calidad de gasoducto, o el gas que se utiliza para el consumo, tiene un porcentaje de metano superior al 85%, con concentraciones menores de dióxido de carbono, nitrógeno e hidrocarburos C2-C6+. El análisis del gas natural es fundamental para diversos usuarios, como empresas de servicios públicos, fabricantes de motores, fabricantes de electrodomésticos y otros usuarios industriales.
Los recientes esfuerzos por aumentar la sostenibilidad y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) han llevado a investigar la inyección de hidrógeno en los gasoductos de gas natural. El hidrógeno, que no emite gases de efecto invernadero cuando se quema, constituye una posible fuente de energía verde y contribuye a la descarbonización. El hidrógeno sólo puede añadirse en cantidades de hasta el 30% para mantener el uso de los aparatos de consumo actuales, como las cocinas de gas. El hidrógeno en el gas natural puede identificarse y cuantificarse fácilmente mediante cromatografía de gases.
Micro GC Fusion mide e informa de los datos de los componentes del gas en porcentaje molar, lo que es fundamental para comprender la composición del combustible y calcular los valores caloríficos y otras propiedades del gas. Los datos analíticos de alta calidad son beneficiosos para el desarrollo de productos, el rendimiento, el cumplimiento de la normativa medioambiental y la elaboración de informes. Gracias a su precisión, pequeño tamaño y velocidad de análisis, Micro GC Fusion es un analizador de BTU ideal capaz de monitorear el gas natural con cantidades añadidas de hidrógeno.
Análisis de gas natural en microcG
Se utilizó una configuración de dos módulos para el análisis de gas natural con hidrógeno con calidad de gasoducto: un módulo Molsieve de 10 m y un módulo Q-Bond de 12 m. Cada módulo se conectó por separado, lo que permitió la máxima versatilidad. Cada módulo se conectó por separado, lo que permitió la máxima versatilidad.
Se utilizó un patrón de calibración de gas natural en un Micro GC Fusion de dos módulos para determinar el tiempo de retención, la capacidad de separación, los efectos del gas portador en los picos y la repetibilidad. Se añadió hidrógeno a este patrón de calibración desde el 1% hasta el 30% para investigar el comportamiento de los picos en diferentes gases portadores, así como el cambio global en el valor calorífico bruto.
Helio frente a argón para la detección de hidrógeno
El helio proporciona una sensibilidad excelente para los hidrocarburos y los gases fijos, excepto para el hidrógeno. La conductividad térmica del hidrógeno es muy similar a la del helio, lo que reduce la sensibilidad. Además, a mayores concentraciones de hidrógeno, el pico comienza a dividirse y se produce una inversión del pico, lo que dificulta la integración y la hace imprecisa. La cantidad inyectada también influye en este fenómeno: cuanto mayor es el tiempo de inyección, más se distorsiona el pico.
El módulo Q-Bond muestra una sensibilidad y repetibilidad excelentes cuando se utiliza helio como gas portador, pero sólo es una opción viable para la columna Molsieve si la cantidad de hidrógeno oscila entre el 1% y el 10% y el tiempo de inyección es inferior a 15 ms.
El gas portador argón para la detección de hidrógeno proporciona una señal más fuerte para el hidrógeno y es mucho más lineal en un amplio rango de concentraciones, pero resulta en una sensibilidad reducida para todos los demás compuestos. Además, el módulo Q-Bond muestra inversión de butanos, pentanos y hexanos plus. Con eventos de integración negativos, Micro GC Fusion puede analizar estos compuestos, pero con una sensibilidad reducida.
La combinación ideal de gases portadores sería argón para el módulo Molsieve y helio para el módulo Q-Bond, como se muestra en los cromatogramas. Micro GC Fusion puede configurarse para que cada módulo utilice el gas portador de forma independiente, y esta configuración da como resultado la mejor sensibilidad para el hidrógeno y los demás componentes del gas natural. Además, no hay inversión de ningún pico.
La medición del hidrógeno en el gas natural es rápida y sencilla
La adición de hidrógeno en una corriente de gas natural requiere el uso de un módulo Molsieve para analizar la concentración de hidrógeno y sus efectos subsiguientes en el valor calorífico del gas. Utilizando una configuración de dos módulos con programación de temperatura, Micro GC Fusion puede analizar hidrógeno y una gama completa de componentes del gas natural hasta C6+ en cuestión de minutos. La elección del gas portador es importante; utilizar sólo argón o sólo helio es viable en determinadas situaciones, pero la configuración más óptima es tanto argón como helio para obtener la mejor sensibilidad y repetibilidad. Para cantidades mayores de butanos, pentanos y hexanos plus, debe configurarse un módulo Rxi-1ms adicional.
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