Las plantas de procesamiento de gas natural manejan grandes volúmenes de hidrocarburos bajo condiciones de presión y operación variables. Por lo tanto, incluso pequeños cambios en las emisiones de hidrocarburos pueden ser difíciles de detectar sin una medición continua.
A Analizador de COV Mide continuamente las concentraciones de hidrocarburos en las plantas de procesamiento de gas natural. Según la aplicación, puede medir los hidrocarburos totales (THC) o los hidrocarburos distintos del metano (NMHC), lo que facilita el monitoreo de emisiones, el control de procesos y la gestión ambiental.
Para los compradores, elegir un analizador en línea correctamente configurado puede proporcionar datos continuos de hidrocarburos para el monitoreo de emisiones, el control de procesos y la gestión ambiental. Sin embargo, la definición de medición es importante porque los términos COV, THC y NMHC están relacionados, pero no significan lo mismo.
¿Qué es un analizador de COV y qué mide exactamente?
Un analizador de COV es un instrumento diseñado para medir las concentraciones de compuestos orgánicos volátiles o hidrocarburos relacionados en una corriente de gas. Según la tecnología y la aplicación del analizador, puede informar sobre THC, NMHC, COV o compuestos individuales.
Lo importante es que un analizador de COV no define automáticamente una medición específica. El parámetro requerido depende de la composición del gas, el método analítico, el rango de medición, la base de informes y la norma aplicable.
¿Qué son los COV?
COV son compuestos orgánicos volátiles. En general, los COV son compuestos orgánicos que contienen carbono y que pueden participar en reacciones fotoquímicas atmosféricas. Sin embargo, la definición reglamentaria es más específica.
Por ejemplo, la EPA de EE. UU. define los COV en 40 CFR 51.100 y excluye los compuestos que se consideran de reactividad fotoquímica insignificante. El metano y el etano son ejemplos importantes de compuestos excluidos según la definición federal. Esto significa que los COV no son simplemente "todos los hidrocarburos presentes en el gas".
Esta distinción es importante en el procesamiento del gas natural porque el metano puede representar una parte importante del flujo de hidrocarburos, a la vez que queda excluido de la definición reglamentaria de COV de la EPA.
Además, las distintas jurisdicciones y normativas pueden definir o medir los COV de forma diferente. La EPA señala que la cantidad y composición medidas pueden variar según el método de medición y el contexto normativo. Para los compradores, esto se traduce en una regla sencilla: definir el parámetro normativo o de proceso requerido antes de seleccionar el analizador.
¿Qué es NMHC?
NMHC significa hidrocarburos distintos del metano. Como su nombre indica, NMHC representa hidrocarburos diferentes del metano. Sin embargo, el resultado real depende del método de análisis, el método de calibración, la composición del gas, la base de medición y la norma aplicable.
Esta distinción es particularmente importante para el procesamiento de gas natural, ya que el metano puede influir significativamente en la medición total de hidrocarburos. El trabajo de la EPA sobre el factor de emisión de gas natural ofrece un ejemplo útil: la EPA utilizó datos de NMHC como base para estimar las emisiones de COV de la combustión de gas natural y luego aplicó ajustes para compuestos como el etano y el formaldehído.
Por lo tanto, el NMHC puede ser una medida útil para la evaluación de emisiones relacionadas con los COV, pero el NMHC y los COV reglamentarios no son automáticamente idénticos.
¿Qué aplicaciones de procesamiento de gas natural necesitan un analizador de COV?
A Analizador de COV Puede aportar valor dondequiera que se requiera la medición continua o el análisis de tendencias de corrientes de gas ricas en hidrocarburos. Sin embargo, no todas las fuentes de emisión requieren la misma configuración de analizador. La solución adecuada depende de la composición del gas, los compuestos objetivo, el rango de concentración y el objetivo de monitorización.
| Aplicación de procesamiento de gas natural | ¿Por qué es importante el análisis de la Voz de los Comunes (VOC)? | Enfoque típico de monitoreo |
|---|---|---|
| Unidades de procesamiento de gas | Seguimiento de los cambios de hidrocarburos durante el tratamiento | THC, NMHC, COV seleccionados |
| compresores | Verifique las emisiones de hidrocarburos y los cambios en el proceso. | THC, NMHC |
| Unidades de deshidratación | Monitorear los hidrocarburos asociados con las corrientes de ventilación. | THC, NMHC, COV |
| Eliminación de gases ácidos | Caracterizar los hidrocarburos en las venteos de proceso. | THC, NMHC, COV seleccionados |
| Tanques de Almacenamiento | Monitorear las emisiones de vapores ricos en hidrocarburos | THC, NMHC, BTEX |
| Sistemas de antorchas | Evaluar el contenido de hidrocarburos en corrientes relacionadas con la quema de antorchas. | THC, NMHC, hidrocarburos seleccionados |
| Monitoreo de fugas de equipos | Identificar fugas anormales de hidrocarburos | COV, THC |
En resumen, la aplicación determina la configuración del analizador. Una simple tendencia de THC, un valor de NMHC y un análisis detallado de BTEX son tareas de medición diferentes.
¿Cuál es la diferencia entre VOC, THC y NMHC?
Los términos están estrechamente relacionados, pero cada uno responde a una pregunta de medición diferente.
| Término | Significado | ¿Metano incluido? | Aplicación típica |
|---|---|---|---|
| COV | Compuestos orgánicos volátiles definidos por la normativa o método aplicable. | Generalmente excluidos según la definición reglamentaria de COV de la EPA. | Emisiones ambientales |
| THC | Hidrocarburos totales medidos mediante un método analítico específico. | Normalmente si | Monitoreo de procesos y emisiones |
| HCNM | Hidrocarburos distintos del metano | No | monitoreo de emisiones de hidrocarburos |
| CH₄ | Metano | Sí: | Corrección de gas combustible y metano |
| COV específicos | Compuestos individuales como el benceno o el tolueno | No | Monitorización específica de compuestos |
Esa última distinción es crucial. La propia documentación técnica de la EPA muestra que las estimaciones de emisiones de COV pueden requerir ajustes en las mediciones de NMHC en lugar de simplemente tratar los NMHC como COV.
¿Qué tecnología de analizador de COV es la mejor para la medición de hidrocarburos y NMHC?
La mejor tecnología de análisis de COV depende de las necesidades de la planta. El detector FID suele ser una excelente opción para la medición continua de THC/NMHC, mientras que el FTIR y el GC resultan más útiles cuando los ingenieros necesitan analizar compuestos específicos o un perfil de gases más amplio.
| Tecnología | Medición típica | Ventaja clave |
|---|---|---|
| DEFENSOR | THC, NMHC, hidrocarburos | Alta sensibilidad y respuesta continua rápida. |
| NDIR | Hidrocarburos seleccionados, CO₂, CH₄ | Medición continua práctica |
| TDLAS | Gases objetivo seleccionados | Alta selectividad |
| FTIR | Múltiples COV y gases | Análisis multicomponente |
| GC | hidrocarburos individuales | Identificación detallada de componentes |
En el procesamiento de gas natural, esta distinción es importante. Una planta que busca un valor continuo de THC o NMHC no necesita necesariamente un análisis completo componente por componente. Por otro lado, las aplicaciones que involucran benceno, tolueno, xileno u otros hidrocarburos individuales pueden requerir un método analítico más detallado.
Por lo tanto, si el comprador solo necesita un valor continuo de THC o NMHC, un cromatógrafo de gases (GC) podría ofrecer una capacidad analítica superior a la necesaria. Si el comprador necesita saber qué hidrocarburos están presentes, el GC resulta mucho más atractivo. En consecuencia, la decisión tecnológica comienza con la cuestión de la medición, no con la marca del analizador.
¿Cómo diseña ESEGAS un sistema analizador de COV para plantas de procesamiento de gas natural?
Para aplicaciones de procesamiento de gas natural, el analizador de COV de ESEGAS utiliza un enfoque GC-FID para medir compuestos de la serie del benceno, THC y NMHC, lo que permite al sistema combinar el monitoreo continuo de hidrocarburos con un análisis de componentes más detallado. Esto resulta particularmente útil cuando una planta necesita más de un valor de THC.
El sistema ESEGAS GC-FID utiliza cromatografía de gases para separar los componentes de hidrocarburos antes de la detección por ionización de llama (FID). Esto permite que el analizador de COV acceda tanto a información específica de los compuestos como a datos de concentración de hidrocarburos.
La ruta analítica básica puede entenderse como:
Gas de proceso → Acondicionamiento de la muestra → Separación por GC → Detección por FID → Procesamiento de datos → THC / NMHC / Hidrocarburos objetivo
Esta arquitectura resulta útil cuando las especificaciones del cliente incluyen tanto la monitorización general de hidrocarburos como compuestos seleccionados como benceno, tolueno o xileno.
La principal ventaja es la flexibilidad. Una planta puede obtener información sobre THC y NMHC al tiempo que analiza componentes específicos de hidrocarburos. Esto hace que el sistema sea adecuado para aplicaciones donde los equipos de compras necesitan tanto monitoreo rutinario como información más detallada del proceso sin necesidad de instalar sistemas analíticos completamente independientes.
Y lo que es más importante, ESEGAS puede configurar el sistema de medición en función de la composición real del gas, el rango de concentración y el objetivo de monitorización del cliente, en lugar de seleccionar la tecnología basándose en una especificación genérica de COV.
Conclusión
El THC, el NMHC y los hidrocarburos individuales requieren diferentes métodos analíticos. El detector FID es idóneo para la medición continua de THC/NMHC, mientras que el GC-FID proporciona identificación adicional de componentes para compuestos como el benceno, el tolueno y el xileno.
Para las plantas de procesamiento de gas natural, ESEGAS utiliza GC-FID para combinar la medición de hidrocarburos con un análisis detallado de componentes, con el apoyo de un muestreo y acondicionamiento específicos para cada aplicación.
