Micro GC Fusion을 통한 파이프라인 품질 천연가스의 H2 모니터링

최근 지속 가능성을 높이고 온실가스 배출을 줄이기 위한 노력의 일환으로 천연가스 파이프라인에 수소를 주입하는 연구가 진행되고 있습니다. 연소 시 온실가스를 배출하지 않는 수소는 잠재적인 친환경 에너지원으로 탈탄소화 솔루션에 기여할 수 있습니다. 수소는 가스레인지와 같은 현재 소비자 가전제품의 사용을 유지하기 위해 최대 30%까지만 첨가할 수 있습니다. 천연가스의 수소는 가스 크로마토그래피를 사용하여 쉽게 식별하고 정량화할 수 있습니다.

Micro GC Fusion은 연료 조성을 이해하고 가열 값 및 기타 가스 특성을 계산하는 데 중요한 가스 성분 데이터를 몰 백분율로 측정하고 보고합니다. 고품질 분석 데이터는 제품 개발, 성능, 환경 규정 준수 및 보고에 유용합니다. 정밀도, 작은 크기, 빠른 분석 속도를 갖춘 Micro GC Fusion은 수소가 추가된 천연 가스를 모니터링할 수 있는 이상적인 BTU 분석기입니다.

수소가 포함된 파이프라인 품질의 천연가스 분석에는 10m Molsieve 모듈과 12m Q-Bond 모듈의 두 가지 모듈 구성이 사용되었습니다.  각 모듈은 개별적으로 배관되어 있어 활용도를 극대화할 수 있었습니다.

천연 가스 Calibration standard를 두 개의 모듈로 구성된 Micro GC Fusion에서 실행하여 유지 시간, 분리 능력, 캐리어 가스가 피크에 미치는 영향 및 반복성을 확인했습니다. 이 보정 표준에 수소를 1%에서 최대 30%까지 첨가하여 다양한 캐리어 가스에서 피크의 거동과 총 가열 값의 전반적인 변화를 조사했습니다.

헬륨은 수소를 제외한 탄화수소 및 고정 가스에 대해 탁월한 감도를 제공합니다. 수소의 열전도도는 헬륨에 매우 근접하기 때문에 감도가 떨어집니다. 또한 수소 농도가 높을수록 피크가 분리되기 시작하고 피크 반전이 발생하여 통합이 어렵고 부정확해집니다. 주입된 양 또한 이 현상에 영향을 미치며, 주입 시간이 길수록 피크가 더 많이 왜곡됩니다.

Q-Bond 모듈은 헬륨을 운반 가스로 사용할 때 뛰어난 감도와 반복성을 보여주지만, 수소 양이 1%에서 10% 사이이고 주입 시간이 15ms 미만인 경우에만 몰시브 컬럼에 적합한 옵션입니다.

수소 검출용 아르곤 캐리어 가스는 수소에 대해 더 강한 신호를 제공하고 넓은 농도 범위에서 훨씬 더 선형적이지만 다른 모든 화합물에 대한 감도가 감소합니다. 또한 Q-Bond 모듈은 부탄, 펜탄 및 헥산 플러스에 대한 반전을 보여줍니다. 음의 통합 이벤트를 사용하면 Micro GC Fusion은 이러한 화합물을 분석할 수 있지만 감도가 감소합니다.

크로마토그램에 표시된 것처럼 캐리어 가스의 이상적인 조합은 몰시브 모듈의 경우 아르곤, Q-Bond 모듈의 경우 헬륨입니다. 각 모듈이 캐리어 가스를 독립적으로 실행하도록 Micro GC Fusion을 구성할 수 있으며, 이 구성은 수소 및 기타 천연 가스 성분에 대해 최상의 감도를 제공합니다. 또한 피크의 반전이 없습니다.

천연 가스 스트림에 수소를 추가하려면 몰시브 모듈을 사용하여 수소 농도와 수소가 가스의 가열 값에 미치는 영향을 분석해야 합니다. 온도 프로그래밍이 가능한 두 개의 모듈 구성을 사용하는 Micro GC Fusion은 수소와 최대 C6+까지 모든 천연 가스 성분을 몇 분 내에 분석할 수 있습니다. 특정 상황에서는 아르곤만 사용하거나 헬륨만 사용할 수 있지만 최상의 감도와 반복성을 위해 아르곤과 헬륨을 모두 사용하는 것이 가장 최적의 구성입니다. 더 많은 양의 부탄, 펜탄 및 헥산 플러스의 경우 추가 Rxi-1ms 모듈을 구성해야 합니다. 

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