Les usines de traitement du gaz naturel manipulent d'importants volumes d'hydrocarbures dans des conditions de pression et d'exploitation variables. De ce fait, même de faibles variations des émissions d'hydrocarbures peuvent s'avérer difficiles à détecter sans mesures continues.

A Analyseur de COV Cet appareil mesure en continu les concentrations d'hydrocarbures dans les usines de traitement du gaz naturel. Selon l'application, il peut mesurer les hydrocarbures totaux (THC) ou les hydrocarbures non méthaniques (HCNM), contribuant ainsi à la surveillance des émissions, au contrôle des procédés et à la gestion environnementale.

Pour les acheteurs, le choix d'un analyseur en ligne correctement configuré est crucial. Cet analyseur peut fournir des données continues sur les hydrocarbures pour la surveillance des émissions, le contrôle des procédés et la gestion environnementale. Toutefois, la définition de la mesure est importante car les COV, les THC et les NMHC sont des termes apparentés, mais non synonymes.

Qu'est-ce qu'un analyseur de COV et que mesure-t-il réellement ?

Un analyseur de COV est un instrument conçu pour mesurer les concentrations de composés organiques volatils ou d'hydrocarbures apparentés dans un flux gazeux. Selon sa technologie et son application, il peut indiquer la concentration de THC, de NMHC, de COV ou de composés individuels.

Il est important de noter que l’expression « analyseur de COV » ne désigne pas automatiquement une mesure spécifique. Le paramètre requis dépend de la composition du gaz, de la méthode d’analyse, de la plage de mesure, de la base de rapport et de la norme applicable.

Qu'est-ce que le COV ?

COV signifie Composés Organiques Volatils. De manière générale, les COV sont des composés organiques contenant du carbone qui peuvent participer à des réactions photochimiques atmosphériques. Cependant, la définition réglementaire est plus précise.

Par exemple, l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) définit les COV dans le titre 40 du Code des réglementations fédérales (40 CFR 51.100) et exclut les composés dont la réactivité photochimique est jugée négligeable. Le méthane et l'éthane figurent parmi les principaux exemples de composés exclus par la définition fédérale. Cela signifie que les COV ne désignent pas simplement « tous les hydrocarbures présents dans le gaz ».

Cette distinction est importante dans le traitement du gaz naturel car le méthane peut représenter une part importante du flux d'hydrocarbures tout en étant exclu de la définition réglementaire des COV de l'EPA.

De plus, les définitions et les mesures des COV peuvent varier selon les juridictions et les réglementations. L'EPA souligne que la quantité et la composition mesurées peuvent varier en fonction de la méthode de mesure et du contexte réglementaire. Pour les acheteurs, cela se traduit par une règle simple : définir le paramètre réglementaire ou de procédé requis avant de choisir l'analyseur.

Qu'est-ce que le NMHC ?

NMHC signifie Hydrocarbures non méthaniques. Comme son nom l'indique, NMHC désigne les hydrocarbures autres que le méthane. Cependant, le résultat obtenu dépend de la méthode d'analyse, de la méthode d'étalonnage, de la composition du gaz, de la base de mesure et de la norme applicable.

Cette distinction est particulièrement importante pour le traitement du gaz naturel, car le méthane peut fortement influencer la mesure des hydrocarbures totaux. Les travaux de l'EPA sur les facteurs d'émission du gaz naturel en fournissent un exemple utile : l'EPA a utilisé les données relatives aux NMHC comme base pour estimer les émissions de COV liées à la combustion du gaz naturel, puis a appliqué des ajustements pour des composés tels que l'éthane et le formaldéhyde.

Ainsi, les NMHC peuvent constituer une mesure utile pour l'évaluation des émissions liées aux COV, mais les NMHC et les COV réglementaires ne sont pas automatiquement identiques.

Quelles applications de traitement du gaz naturel nécessitent un analyseur de COV ?

A Analyseur de COV Cette technologie peut apporter une valeur ajoutée partout où les flux de gaz riches en hydrocarbures nécessitent une mesure continue ou une analyse des tendances. Cependant, toutes les sources d'émission ne requièrent pas la même configuration d'analyseur. La solution appropriée dépend de la composition du gaz, des composés cibles, de la plage de concentration et de l'objectif de la surveillance.

En résumé, l'application détermine la configuration de l'analyseur. Une simple mesure de l'évolution du THC, une valeur de NMHC et une analyse détaillée du BTEX constituent différentes tâches de mesure.

Quelle est la différence entre les COV, le THC et les NMHC ?

Ces termes sont étroitement liés, mais chacun répond à une question de mesure différente.

Cette dernière distinction est cruciale. La documentation technique de l'EPA elle-même montre que les estimations des émissions de COV peuvent nécessiter des ajustements des mesures de NMHC plutôt que de simplement traiter les NMHC comme des COV.

Quelle technologie d'analyseur de COV est la meilleure pour la mesure des hydrocarbures et des NMHC ?

Le choix de la technologie d'analyse des COV la plus adaptée dépend des besoins de l'installation. La détection par ionisation de flamme (FID) est généralement un excellent choix pour la mesure continue des THC/NMHC, tandis que la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) et la chromatographie en phase gazeuse (GC) sont plus pertinentes lorsque les ingénieurs ont besoin d'analyser des composés individuels ou d'obtenir un profil gazeux plus complet.

Pour le traitement du gaz naturel, cette distinction est importante. Une usine qui recherche une valeur continue de THC ou de NMHC n'a pas forcément besoin d'une analyse complète composant par composant. En revanche, les applications impliquant du benzène, du toluène, du xylène ou d'autres hydrocarbures individuels peuvent nécessiter une méthode analytique plus détaillée.

Ainsi, si l'acheteur a uniquement besoin d'une valeur continue de THC ou de NMHC, un GC peut offrir des capacités d'analyse supérieures à ses besoins. En revanche, si l'acheteur souhaite identifier les hydrocarbures présents, le GC devient beaucoup plus pertinent. Le choix de la technologie repose donc avant tout sur la question de la mesure, et non sur la marque de l'analyseur.

Comment ESEGAS conçoit-elle un système d'analyse des COV pour les usines de traitement du gaz naturel ?

Pour les applications de traitement du gaz naturel, l'analyseur de COV ESEGAS utilise la chromatographie en phase gazeuse couplée à un détecteur à ionisation de flamme (GC-FID) pour mesurer les composés benzéniques, les hydrocarbures totaux (THC) et les hydrocarbures non méthaniques (NMHC), permettant ainsi au système de combiner une surveillance continue des hydrocarbures avec une analyse plus détaillée de leur composition. Ceci est particulièrement utile lorsqu'une installation nécessite la mesure de plusieurs concentrations de THC.

Le système ESEGAS GC-FID utilise la chromatographie en phase gazeuse pour séparer les hydrocarbures avant la détection par FID. L'analyseur de COV obtient ainsi des informations spécifiques à chaque composé et des données sur la concentration des hydrocarbures.

Le cheminement analytique de base peut être compris comme suit :

Gaz de procédé → Conditionnement de l'échantillon → Séparation par GC → Détection FID → Traitement des données → THC / NMHC / Hydrocarbures cibles

Cette architecture est utile lorsque le cahier des charges du client inclut à la fois une surveillance générale des hydrocarbures et des composés sélectionnés tels que le benzène, le toluène ou le xylène.

Le principal avantage réside dans sa flexibilité. Une usine peut obtenir des informations sur les hydrocarbures totaux (THC) et non totaux (NMHC) tout en analysant des composants hydrocarbonés spécifiques. Ce système convient donc aux applications où les équipes d'approvisionnement ont besoin à la fois d'une surveillance de routine et d'informations plus approfondies sur les procédés, sans avoir à installer des systèmes d'analyse complètement distincts.

Plus important encore, ESEGAS peut configurer le système de mesure en fonction de la composition réelle du gaz, de la plage de concentration et de l'objectif de surveillance du client, plutôt que de sélectionner une technologie basée sur une spécification générique de COV.

Conclusion

Le THC, le NMHC et les hydrocarbures individuels nécessitent des approches analytiques différentes. Le détecteur à ionisation de flamme (FID) est bien adapté à la mesure continue du THC/NMHC, tandis que la chromatographie en phase gazeuse couplée à un détecteur à ionisation de flamme (GC-FID) permet l'identification de composés supplémentaires tels que le benzène, le toluène et le xylène.

Pour les usines de traitement du gaz naturel, ESEGAS utilise la GC-FID pour combiner la mesure des hydrocarbures avec une analyse détaillée des composants, appuyée par un échantillonnage et un conditionnement spécifiques à l'application.

Si votre usine nécessite une surveillance du THC, du NMHC ou des composés de la série du benzène, contactez ESEGAS pour discuter de la composition du gaz, de la plage de mesure, des composés cibles et de la configuration de l'analyseur.