Speeding Up Your Natural Gas Analysis Using a Micro GC Natural Gas Analyzer

Význam tématu

Rychlá a přesná analýza složení zemního plynu je nezbytná pro kontrolu kvality paliva, výpočet kalorické hodnoty a Wobbeova indexu, optimalizaci provozních podmínek v plynovodech a dodržování mezinárodních standardů.

Cíle a přehled studie / článku

Studie představuje použití mikroplynového chromatografu (Micro GC Natural Gas Analyzer, Agilent 490) vybaveného jedním až čtyřmi nezávislými kolónovými kanály pro rychlou separaci a kvantifikaci složek zemního plynu. Důraz je kladen na dosažení baseline separace hlavních složek i stopových permanentních plynů během minut.

Použitá metodika a instrumentace

• Micro GC: miniaturizovaná chromatografie s mikroinjektorem, úzkými kapilárními kolónami a mikrodetektorem tepelné vodivosti (µTCD).
• Kolónové systémy: PoraPLOT U pro rozlišení methanu od vzdušné matrice; CP-Sil 5 CB (6 m) pro analýzu C4–C8; volitelně MolSieve 5A pro permanentní plyny (N₂, O₂, He, H₂).
• UltiMetal úprava povrchu vstupu zajišťuje inertní cestu vzorku a tvar špiček i pro agresivní H₂S.
• Funkce zpětného průplachu (back-flush) odstraňuje vyšší uhlovodíky a chrání analytické kolóny, zkracuje analýzu.
• Konfigurace A, B, B Extended: různé délky a kombinace kolón podle požadované rozlišovací schopnosti a doby analýzy.

Hlavní výsledky a diskuse

Na PoraPLOT U kolóně bylo dosaženo baseline separace metanu, CO₂, ethanu, H₂S a propanu za ~75 s. Systém CP-Sil 5 CB umožnil stanovení i-a n-butanu až po n-oktan v čase cca 200 s. Volitelný MolSieve 5A kanál rozlišil N₂, O₂, He a H₂ za ~60 s. Zpětný průplach výrazně zkracuje dobu analýzy a zabraňuje kontaminaci kolóny.

Přínosy a praktické využití metody

• Extrémně krátké doby analýzy (75–200 s) až do C8, možnost v terénu, online i v laboratoři.
• Přímé výpočty fyzikálních parametrů (kalorická hodnota, Wobbeův index) dle norem ASTM, GPA, ISO zabudované v softwaru.
• Modulární sestava kolón umožňuje flexibilitu podle požadavků na rozsah a přesnost stanovení.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další miniaturizace a integrace s digitálními sítěmi IoT, rozšíření detekce o stopové analyty těkavých organických látek, automatizované kalibrace a monitorování, kombinace s dalšími typy senzorů pro komplexní analýzu energií.

Závěr

Micro GC Natural Gas Analyzer představuje rychlé, přenosné a přesné řešení pro kompletní analýzu zemního plynu. Díky modulárnímu uspořádání kolón, funkci zpětného průplachu a inertnímu vstupu je možné provést kvalitní rozlišení a kvantifikaci hlavních i stopových složek v řádu minut.

Reference

1. Agilent Technologies. Application Note 5991-0275EN; Fast Analysis of Natural Gas Using the Agilent Natural Gas Analyzer; 2012.
2. Agilent Technologies. Data Sheet 5991-0301EN; Agilent 490 Micro GC Natural Gas Analyzers; 2012.
3. Agilent Technologies. Brochure 5991-1093EN; Agilent Analyzers and Application Kits; October 2012.