Заводы по переработке природного газа обрабатывают большие объемы углеводородов при изменяющемся давлении и условиях эксплуатации. В результате даже небольшие изменения в выбросах углеводородов трудно отследить без непрерывных измерений.
A Анализатор летучих органических соединений Система непрерывно измеряет концентрацию углеводородов на газоперерабатывающих заводах. В зависимости от области применения, она может измерять общее содержание углеводородов (THC) или неметановых углеводородов (NMHC), что способствует мониторингу выбросов, управлению технологическими процессами и охране окружающей среды.
Для покупателей выбор правильно настроенного онлайн-анализатора может обеспечить непрерывный сбор данных об углеводородах для мониторинга выбросов, управления технологическими процессами и охраны окружающей среды. Однако определение измерения имеет значение, поскольку ЛОС, ТГК и НМГС — это взаимосвязанные термины, но они не означают одно и то же.
Что такое анализатор летучих органических соединений и что он на самом деле измеряет?
Анализатор летучих органических соединений (ЛОС) — это прибор, предназначенный для измерения концентрации летучих органических соединений или связанных с ними углеводородов в газовом потоке. В зависимости от технологии анализатора и области применения, он может показывать содержание ТГК, НМГК, ЛОС или отдельных соединений.
Важно отметить, что «анализатор летучих органических соединений» не определяет автоматически какой-либо конкретный параметр измерения. Необходимый параметр зависит от состава газа, метода анализа, диапазона измерений, основы отчетности и применимого стандарта.
Что такое ЛОС?
ЛОС расшифровывается как летучие органические соединения. В общем, ЛОС — это содержащие углерод органические соединения, способные участвовать в атмосферных фотохимических реакциях. Однако нормативное определение более конкретное.
Например, Агентство по охране окружающей среды США определяет летучие органические соединения (ЛОС) в соответствии с разделом 40 CFR 51.100 и исключает соединения, которые, как установлено, обладают незначительной фотохимической реактивностью. Метан и этан входят в число важных примеров исключенных соединений согласно федеральному определению. Это означает, что ЛОС — это не просто «все углеводороды в газе».
Это различие имеет значение в переработке природного газа, поскольку метан может составлять значительную часть углеводородного потока, но при этом не подпадать под определение летучих органических соединений, установленное Агентством по охране окружающей среды США.
Кроме того, в разных юрисдикциях и нормативных актах определение или измерение летучих органических соединений может отличаться. Агентство по охране окружающей среды (EPA) отмечает, что измеряемое количество и состав могут варьироваться в зависимости от метода измерения и нормативного контекста. Для покупателей это приводит к простому правилу: определите требуемый нормативный или технологический параметр до выбора анализатора.
Что такое NMHC?
NMHC означает неметановые углеводороды. Как следует из названия, NMHC обозначает углеводороды, отличные от метана. Однако фактический результат зависит от метода анализа, подхода к калибровке, состава газа, основы измерения и применимого стандарта.
Это различие особенно важно для переработки природного газа, поскольку метан может сильно влиять на общее количество измеренных углеводородов. Полезным примером служит работа Агентства по охране окружающей среды (EPA) по коэффициентам выбросов природного газа: EPA использовало данные по неметановым углеводородам (NMHC) в качестве основы для оценки выбросов летучих органических соединений (ЛОС) при сжигании природного газа, а затем внесло поправки на такие соединения, как этан и формальдегид.
Таким образом, NMHC может быть полезным показателем для оценки выбросов, связанных с ЛОС, но NMHC и регулируемые ЛОС не являются автоматически идентичными.
В каких областях переработки природного газа необходим анализатор летучих органических соединений?
A Анализатор летучих органических соединений Может принести пользу везде, где требуется непрерывное измерение или анализ тенденций в газовых потоках, богатых углеводородами. Однако не для каждого источника выбросов требуется одинаковая конфигурация анализатора. Правильное решение зависит от состава газа, целевых соединений, диапазона концентраций и цели мониторинга.
| Применение в переработке природного газа | Почему анализ летучих органических соединений важен | Типичный фокус мониторинга |
|---|---|---|
| Газоперерабатывающие установки | Отслеживание изменений содержания углеводородов в процессе обработки | ТГК, НМГК, отдельные ЛОС |
| Компрессоры | Проверьте выбросы углеводородов и изменения в технологических процессах. | ТГК, НМГК |
| Установки дегидратации | Мониторинг углеводородов, связанных с гидротермальными потоками. | ТГК, НМГК, ЛОС |
| Удаление кислых газов | Охарактеризовать углеводороды в технологических вентиляционных каналах. | ТГК, НМГК, отдельные ЛОС |
| Резервуары | Контролируйте выбросы паров, богатых углеводородами. | ТГК, НМГК, БТЕКС |
| Факельные системы | Оценить содержание углеводородов в потоках, образующихся при сжигании попутного газа. | ТГК, НМГК, отдельные углеводороды |
| Мониторинг утечек оборудования | Выявление аномальных выбросов углеводородов | ЛОС, ТГК |
Вкратце, конфигурация анализатора определяется приложением. Простая оценка тренда содержания ТГК, значение НМГК и подробный анализ БТЕКС — это разные задачи измерения.
В чём разница между ЛОС, ТГК и НМГК?
Эти термины тесно связаны, но каждый из них отвечает на разный вопрос измерения.
| Срок | Смысл | Метан в составе? | Типичное применение |
|---|---|---|---|
| ЛОС | Летучие органические соединения, определенные в соответствии с применимым регламентом или методом. | Обычно исключается из списка летучих органических соединений в соответствии с определением, установленным Агентством по охране окружающей среды США (EPA) для летучих органических соединений. | Экологические выбросы |
| THC | Общее содержание углеводородов, измеренное с помощью указанного аналитического метода. | Обычно да | Мониторинг технологических процессов и выбросов |
| НМУВ | Неметановые углеводороды | Нет | мониторинг выбросов углеводородов |
| CH₄ | Метан | Да | Коррекция топливного газа и метана |
| Конкретные летучие органические соединения | Отдельные соединения, такие как бензол или толуол. | Нет | Мониторинг, специфичный для конкретного соединения. |
Последнее различие имеет решающее значение. Собственная техническая документация EPA показывает, что для оценки выбросов ЛОС может потребоваться корректировка измерений НМГК, а не простое рассмотрение НМГК как ЛОС.
Какая технология анализаторов летучих органических соединений лучше всего подходит для измерения углеводородов и неметановых углеводородов?
Выбор оптимальной технологии анализа летучих органических соединений зависит от того, какие данные необходимы предприятию. Плазмодетектор обычно является хорошим выбором для непрерывного измерения ТГК/НМГК, в то время как ИК-спектрометр и газовая хроматография становятся более полезными, когда инженерам необходимы данные по отдельным соединениям или более широкий газовый профиль.
| Технология | Типичное измерение | Ключевое преимущество |
|---|---|---|
| FID | ТГК, НМГК, углеводороды | Высокая чувствительность и быстрая непрерывная реакция |
| NDIR | Избранные углеводороды, CO₂, CH₄ | Практическое непрерывное измерение |
| ТДЛАС | Выбранные целевые газы | Высокая избирательность |
| ИК-Фурье | Многочисленные летучие органические соединения и газы | Многокомпонентный анализ |
| GC | Отдельные углеводороды | Детальная идентификация компонентов |
Для переработки природного газа это различие имеет значение. Предприятию, стремящемуся получить одно непрерывное значение общего содержания углеводородов (THC) или неметановых углеводородов (NMHC), не обязательно требуется полный анализ каждого компонента. С другой стороны, для применений, связанных с бензолом, толуолом, ксилолом или другими отдельными углеводородами, может потребоваться более подробный аналитический метод.
Таким образом, если покупателю требуется только непрерывное значение содержания ТГК или НМК, газовый хроматограф может обеспечить более широкие аналитические возможности, чем необходимо. Если же покупателю нужно знать, какие именно углеводороды присутствуют, газовый хроматограф становится гораздо более привлекательным вариантом. Поэтому решение о выборе технологии начинается с вопроса измерения, а не с марки анализатора.
Как компания ESEGAS проектирует систему анализа летучих органических соединений для газоперерабатывающих заводов?
Для применения в процессах переработки природного газа анализатор летучих органических соединений ESEGAS использует метод ГХ-ПИД для измерения соединений бензольного ряда, ТГК и НМГ, что позволяет системе сочетать непрерывный мониторинг углеводородов с более детальным анализом компонентов. Это особенно полезно, когда предприятию требуется определить более одного показателя ТГК.
Система ESEGAS GC-FID использует газовую хроматографию для разделения углеводородных компонентов перед детектированием с помощью пламенно-ионизационного детектора (FID). Это позволяет анализатору летучих органических соединений получать доступ как к информации о конкретных соединениях, так и к данным о концентрации углеводородов.
Основной аналитический подход можно представить следующим образом:
Технологический газ → Подготовка образца → Газовая хроматография → Детектирование с помощью пламенно-ионизационного детектора → Обработка данных → ТГК / НМГК / Целевые углеводороды
Такая архитектура полезна, когда в спецификации заказчика предусмотрено как широкое отслеживание углеводородов, так и отслеживание отдельных соединений, таких как бензол, толуол или ксилол.
Главное преимущество — гибкость. Предприятие может получать информацию о содержании ТГК и НМГ, а также исследовать конкретные углеводородные компоненты. Это делает систему подходящей для применений, где группам по закупкам требуется как рутинный мониторинг, так и более подробная информация о технологическом процессе без установки полностью отдельных аналитических систем.
Что еще более важно, ESEGAS может настраивать измерительную систему в соответствии с фактическим составом газа, диапазоном концентраций и целями мониторинга заказчика, а не выбирать технологию на основе общих спецификаций ЛОС.
Заключение
Для определения ТГК, НМГК и отдельных углеводородов требуются разные аналитические подходы. ПИД-детектор хорошо подходит для непрерывного измерения ТГК/НМГК, в то время как ГХ-ПИД-детектор обеспечивает дополнительную идентификацию компонентов, таких как бензол, толуол и ксилол.
Для предприятий по переработке природного газа компания ESEGAS использует GC-FID для объединения измерения содержания углеводородов с детальным анализом компонентов, дополненным отбором проб и подготовкой проб, специфичных для конкретного применения.
