English
U svijetu industrije nafte i plina, precizna analiza sastava sirovina i proizvoda ključna je za osiguravanje kvalitete, sigurnosti i učinkovitosti procesa. Jedan od najvažnijih alata koji se koriste u ovom kontekstu su kromatografi.
Ovi sofisticirani instrumenti omogućuju detaljnu analizu komponenti uzoraka na temelju njihovih svojstava razdvajanja u tekućoj ili plinovitoj fazi. U ovom članku saznajte ulogu kromatografa u industriji nafte i plina.
Što su kromatografi?
Kromatografi su instrumenti koji se koriste za analizu kemijskih smjesa putem kromatografije, tehnike razdvajanja različitih komponenti smjese na temelju njihovih različitih fizičkih ili kemijskih svojstava. U analizi prirodnog plina, plinska kromatografija je najčešće korištena metoda.
Evo kako se kromatografi koriste u analizi prirodnog plina:
- Uzorak prirodnog plina: Uzorak prirodnog plina se prikuplja i priprema za analizu. To može uključivati filtriranje, sušenje ili koncentriranje uzorka.
- Injektor: Analiza započinje plinskim kromatografom, pri čemu se uzorak unosi pomoću injektora (ručnog ili automatskog, engl. autosampler). U njemu se prvo zagrijava u plinovito stanje, a zatim nošen strujom mobilne faze (plin-nosač) putuje do stacionarne faza u koloni i dolazi do međusobne interakcije stacionarne faze i uzorka.
- Plin nosač: Plin nosač je inertni plin koji se koristi za prijenos uzoraka. Često se koriste helij (He), dušik (N2), vodik (H2) i argon (Ar). Helij ostaje najčešće korišteni plin-nosač u oko 90 % instrumenata, iako je vodik poželjan za poboljšana odvajanja. Kako plin nosač neprestano ulazi u detektor, treba koristiti plin visoke čistoće od najmanje 99,995 %. (Korištenje plina visoke čistoće smanjuje početnu buku.)
- Kromatografski stupac: Unutar stupca se nalaze stacionarna faza i mobilna faza. Komponente uzorka prolaze kroz stupac različitim brzinama, ovisno o njihovim interakcijama sa stacionarnom fazom, te se razdvajaju.
- Detektor: Na kraju stupca, detektor otkriva i kvantificira odvojene komponente. U analizi prirodnog plina, često se koriste plameno-ionizacijski detektori (FID) ili termalno-konduktivni detektori (TCD).
- Analiza podataka: Podaci iz detektora se analiziraju pomoću računalnog softvera, koji stvara kromatogram. Kromatogram prikazuje vrijeme zadržavanja i intenzitet signala za svaku komponentu, što omogućava identifikaciju i kvantifikaciju prisutnih spojeva.
Plinska kromatografija omogućuje određivanje sastava plina, uključujući prisutnost metana, etana, propana, butana i drugih ugljikovodika, kao i neorganskih plinova poput dušika, ugljikovog dioksida i vodika. Ova informacija ključna je za procjenu kvalitete, energetske vrijednosti i sigurnosti prirodnog plina.
Svrha kromatografa
Kromatografi su nezamjenjivi alati u industriji nafte i plina koji omogućuju preciznu analizu uzoraka kako bi se utvrdili njihovi kvalitativni i kvantitativni sastavi te osiguravaju da proizvodi budu u skladu s strogim standardima kvalitete i sigurnosti.
Koriste se za analizu različitih uzoraka uključujući sirovine (npr. sirova nafta, prirodni plin), različite frakcije nafte, kao i krajnje proizvode kao što su goriva ili maziva. Njihova upotreba doprinosi efikasnosti procesa i smanjenju rizika od neželjenih događaja.
Vrste kromatografije
U industriji nafte i plina, najčešće se koriste tekućinska (HPLC) i plinska (GC) kromatografija:
Plinska kromatografija (GC)
Plinska kromatografija (GC) je metoda koja se koristi za razdvajanje, detekciju i analizu plinovitih uzoraka, tekućina i hlapljivih krutina. GC je jedna od osnovnih tehnika u kemijskoj analizi.
Kao mobilna faza (plin nosač) najčešće se koriste helij, dušik, vodik te smjesa argona i metana. Izbor plina ovisi o uzorku i detektoru, pri čemu je najčešće korišten helij. Uzorak se unosi pomoću injektora (ručnog ili automatskog), gdje se putem grijanog sustava za uštrcavanje isparava, te nošen plinom prelazi u stupac (injektor ima ulogu pretvaranja uzorka u plinovito stanje i miješanja s mobilnom fazom). Mjesto unošenja uzorka grije se na približno 50°C iznad temperature vrelišta najmanje hlapivog sastojka.
GC se primjenjuje u petrokemijskoj industriji, farmaceutskoj industriji, studijama okoliša, kliničkoj kemiji, prehrambenoj industriji i dr.
Tekućinska kromatografija (HPLC)
Tekućinska kromatografija visoke djelotvornosti u širokoj je primjeni pri analizi sirovih nafta, naftnih destilata i tekućih komercijalnih naftnih proizvoda. Ova kromatografijska analiza naftnih proizvoda uključuje separaciju i identifikaciju prema grupnom ugljikovodičnom sastavu, jednako kao i separaciju, identifikaciju i kvantifikaciju ciljanih komponenata.
Različite vrste HPLC, koje uključuju uporabu kromatografskih kolona s polarnim ili nepolarnim stacionarnim fazama te ionskim izmjenjivačima, kao i različite sastave mobilnih faza i detekcijskih sustava, omogućuju analizu uzoraka s različitim fizikalno-kemijskim svojstvima, topljivostima, gustoćama i polarnostima.
Primjena kromatografa u kontroli kvalitete
Kromatografi imaju ključnu ulogu u svakom koraku procesa proizvodnje nafte i plina:
Kontrola sirovina: Analiza sirove nafte i prirodnog plina kako bi se utvrdio njihov sastav i kvaliteta prije daljnje obrade.
Nadzor procesa: Praćenje procesa rafinacije i proizvodnje radi osiguranja da su proizvodi u skladu s specifikacijama.
Kontrola kvalitete krajnjih proizvoda: Provjera kvalitete goriva, maziva i drugih proizvoda prije nego što izađu na tržište.
Integrirana rješenja za analizu prirodnog plina
Macel Plin, s više od 22 godine iskustva u industriji, nudi integrirana rješenja za uzimanje uzoraka i obradu plinskih fluida, postavljajući standarde u preciznosti i pouzdanosti.
ENCAL 3000
Jedan od proizvoda je ENCAL 3000, plinski kromatograf dizajniran posebno za mjerenje energetskog sadržaja prirodnog plina. Ovaj kromatograf koristi najsuvremenije komponente kako bi osigurao precizna i pouzdana mjerenja sadržaja energije, omogućujući točno kvantificiranje komponenti prirodnog plina. Njegov kompaktni dizajn otporan na eksploziju osigurava siguran rad u svim uvjetima.
Ključna prednost ENCAL 3000 kromatografa je sposobnost održavanja visokih standarda kontrole kvalitete plina. Redovito održavanje, kao i preventivno i korektivno održavanje, ključni su za osiguravanje kontinuirane točnosti i pouzdanosti mjerenja. Macel Plin pruža sveobuhvatne usluge održavanja za sve svoje analizatore i kromatografe, osiguravajući optimalne performanse, smanjenje zastoja i produljenje životnog vijeka uređaja.
Osim ENCAL 3000, nudimo i druge vrhunske kromatografe, kao što su Aurora i Oxy.IQ.
Aurora i Oxy.IQ
Aurora koristi tehnologiju tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) za praćenje rosišta u prirodnom plinu. Ova tehnologija pruža brz odziv i niske operativne troškove, bez potrebe za rekalibracijom.
Oxy.IQ je kompaktni prijenosnik kisika koji mjeri kisik u ppm i postotnim rasponima. Ovaj uređaj koristi provjerenu senzorsku tehnologiju za precizno mjerenje kisika u različitim plinovima, čak i u opasnim okruženjima.
Uz ponudu vrhunskih proizvoda i iskusan tim stručnjaka, Macel Plin nastavlja postavljati standarde u analizi prirodnog plina, pružajući pouzdanost, preciznost i stručnost koja je neophodna u ovom zahtjevnom području industrije.