Refinery and Natural Gas Analysis

Význam tématu

Analýza vzorků z rafinérií a těžby zemního plynu je klíčová pro zajištění kvality, bezpečnosti a efektivity provozu petrochemických zařízení. Přesné určení obsahu uhlovodíků, síry, kovů a dalších nečistot umožňuje optimální řízení výrobních procesů, dodržení legislativních limitů i ochranu katalyzátorů a životního prostředí.

Cíle a přehled článku

Hlavním cílem prezentovaného materiálu je představení kompletních řešení laboratorní analýzy pro ropné rafinérie a provozy zemního plynu, která nabízí společnost PerkinElmer. Dokument shrnuje dostupné metody, přístrojová řešení, spotřební materiál i servisní podporu pro široké spektrum aplikací od měření lehkých plynů až po detailní hydrokarbonové analýzy a stanovení kovů.

Použitá metodika

Metodologii tvoří kombinace technik:

• plynová chromatografie (GC) včetně simulovaných destilací (SimDis) podle ASTM D2887, D6352, D7169
• zaměřené GC metody pro vodík, aromáty, síru a metanoly
• FT-IR spektroskopie pro stanovení benzenu, toluenu a biodieselu
• ICP-OES, ICP-MS a AAS pro kvantifikaci kovů (metody ASTM D5708, D5185 aj.)
• UV/Vis spektroskopie pro analýzu síry a fosforu
• termogravimetrie (TGA) pro stanovení čistoty mazacích olejů
• automatiky pro měření rtuti (SMS 100) a systém HPLC pro aromatické sloučeniny

Použitá instrumentace

Rozhraní a hlavní přístroje zahrnují:

• rodina GC Clarus® 590/690 s technologií Swafer™ a Arnel™ pro vysoce rychlé a přesné separace
• ICP-OES Avio® 500 a ICP-MS NexION® pro simultánní měření vícero prvků
• AAS PinAAcle™ pro selektivní stanovení kovů
• FT-IR spektrometry Spectrum Two™ a Frontier™ s možností mobilních analýz
• UV/Vis spektrometry řady LAMBDA
• hydrogenové generátory s PEM technologií pro kontinuální zásobení chromatografů
• OneSource® Laboratory Services s více než 1600 servisními inženýry a kompletním portfoliem údržby, kalibrace a asset managementu

Hlavní výsledky a diskuse

Použití mikroplynových technologií Swafer v kombinaci s kapilárními kolónami umožnilo zkrácení doby analýzy o 50–75 % u stanovení benzenu a toluenu s elimino­váním interferencí způsobených ethanolem. Rafinované SimDis metody na GC Clarus 590/690 dosahují přesného bodu varu se zkrácením doby analýzy přibližně na polovinu oproti konkurenčním systémům. FT-IR Spectrum Two prokázal spolehlivou kvantifikaci biodieselových FAME složek v naftě v terénních podmínkách. Integrovaná péče OneSource optimalizuje provozní dostupnost přístrojů a zajišťuje rychlé reakce servisu.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká spolehlivost a stoprocentní opakovatelnost výsledků umožňuje konzistentní řízení kvality produktů.
• Snížená doba analýzy zvyšuje denní kapacitu laboratoře a snižuje náklady na spotřební materiál i práci.
• Modulární přístup k spotřebnímu materiálu a příslušenství zjednodušuje workflow od přípravy vzorku až po interpretaci dat.
• Komplexní servis a kalibrace ušetří čas i zdroje interních laboratoří a zajistí dlouhodobou stabilitu provozu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj miniaturizovaných a automatizovaných systémů pro on-line monitorování rafinačních procesů, integrace umělé inteligence do vyhodnocovacích softwarů a nárůst digitální laboratorní automatizace (Lab 4.0). Dále poroste uplatnění mobilních FT-IR/GC systémů pro terénní a nouzové analýzy a pokročilé ICP-MS metody pro ultra­stopové sledování znečišťujících látek.

Závěr

Shrnutí ukazuje, že široké portfolio analytických technik a přístrojových řešení PerkinElmer umožňuje rafinériím a plynovým laboratořím dosáhnout vyšší efektivity, přesnosti a spolehlivosti analýz. Integrovaný přístup zahrnující špičkovou instrumentaci, spotřební materiál a servisní podporu OneSource přispívá k optimalizaci provozních nákladů a zajištění shody s průmyslovými i legislativními standardy.