Журнал «ИСУП». (Информатизация и системы управления в промышленности)
ИТ, КИПиА, метрология, АСУ ТП, энергетика, АСКУЭ, промышленный интернет, контроллеры, экология, электротехника, автоматизации в промышленности, испытательные системы, промышленная безопасность

НТФ «БАКС»: реальное импортозамещение в потоковом хроматографическом анализе газа, продуктов нефтехимии и газопереработки

Статья посвящена инновационным аналитическим решениям научно-технической фирмы «БАКС» для осуществления потокового контроля и анализа компонентного состава природного газа, нефтегазовых сред, газового конденсата и сжиженного природного газа хроматографическими методами. Приводятся характеристики измерительных комплексов на базе промышленного газового хроматографа «МАГ».

ООО НТФ «БАКС», г. Самара

BAKS.png

скачать pdf >>

Научно-техническая фирма «БАКС» разрабатывает и производит аналитическое оборудование (промышленные хроматографы, потоковые газоанализаторы) и комплексные решения (системы измерения количества и качества га­за). Интеллектуальный потенциал компании позволяет проектировать «под ключ» индивидуальные проекты для решения сложных аналитических задач.

Сильной стороной компании является разработка уникальных уст­ройств пробоотбора для анализа газовых сред, обеспечивающих представительность пробы и, как следствие, гарантирующих высокую точность измерения. Они включают системы подготовки, очистки, разгазификации исследуемого образца. Некоторые из этих решений (блок отбора и разгазирования пробы нестабильного газового конденсата НГК, потоковый пробоотборник СПГ) не имеют аналогов в России, иностранные производители только с недавнего времени начали разрабатывать подобные системы.

В 2022 году компания отметила свой 30‑летний юбилей. За это время заказчикам бы­ло поставлено более 500 крупных и 1000 средних и малых комплексов измерения га­за и нефти на ба­зе собственных приборов, а также более 2000 комплектов аналитического оборудования (промышленные газовые хроматографы, анализаторы).

Коллектив компании отслеживает тенденции в нефтегазовой отрасли, работает над расширением линейки приборов, в том числе над разнообразием используемых методов испытаний. Так, в описание ти­па на хроматограф «МАГ» добавлены детектор постоянной скорости рекомбинации (ДПР) для анализа хлорорганических соединений (ХОС) и пламенно-ионизационный детектор (ПИД) для обнаружения следовых количеств органических веществ.

Структура ООО НТФ «БАКС» включает конструкторский и проект­но-технологический отделы, департамент управления исследованиями и разработками (R&D), испытательный метрологический центр и три производственные и сборочные площадки в г. Самаре. Здесь же находится склад с запасом комплектующих на 1,5 го­да, это гарантирует изготовление и поставку оборудования в договорные сроки вне зависимости от внешних факторов. Исходя из комплектации и назначения, адвалорная до­ля хроматографа «МАГ» составляет от 80 до 95 %.

Оборудование ООО НТФ «БАКС» решает разнообразные аналитические задачи:
- контроль качества природного га­за на потоке «от одного производителя» – все приборы разработаны НТФ «БАКС»:
-- компонентный состав и массовая до­ля серосодержащих соединений определяется с помощью хроматографа «МАГ»;
-- влажность газа – с помощью анализатора «ГигроСкан»;
-- для определения концентрации кислорода в га­зе служит анализатор кислорода «АнОкс»;
- анализ природного газа расширенного и переменного состава в соответствии с международными и российскими стандартами;
- потоковый контроль качества сжиженного природного га­за (СПГ) с помощью комплекса АСГ;
- анализ водородосодержащих газов (ВСГ);
- определение примесей в сжиженных углеводородных газах (СУГ);
- потоковый и лабораторный анализ сероводорода и меркаптанов в га­зе, СУГ, нефти;
- контроль качества нестабильного газового конденсата (НГК);
- обнаружение хлорорганических соединений в нефти;
- контроль степени одоризации природного газа – анализатор «АнОд»;
- определение в потоковом режиме содержания ртути в га­зе на объектах транспортировки и газопереработки, в пунктах передачи газа на экспорт, на заводах производства СПГ;
- анализ продуктов пиролиза;
- прямое измерение содержания горючего газа, кислорода при проведении пусконаладочных и ремонтных работ на газопроводах в хо­де операций по первичному пуску га­за в газопровод, продувке воздухом и (или) азотом;
- прямое измерение массового расхода, плотности и температуры, вычисление объемного расхода нефтепродуктов, сжиженного га­за, газового конденсата, спирта, пищевых продуктов (кориолисовый расходомер «МИР»).

Кроме того, имеется обширный опыт в проектировании и изготовлении комплексных инженерных решений, таких как: блоки подготовки га­за (БПТГ); узлы измерения расхода и количества природного га­за (ГИС, СИКГ).

Рассмотрим подробнее некоторые из этих комплексов, предназначенных для решения наиболее востребованных аналитических задач в нефтегазовой отрасли.

Инструментально реализован метод, позволяющий определять содержание углеводородной фракции от метана до пентана включительно в нестабильном газовом конденсате на потоке, основанный на частичном разгазировании пробы с последующим определением состава с помощью промышленного газового хроматографа и автоматическим удалением неиспаряемого остатка.

Трудность данного анализа заключается в высоком давлении, многокомпонентном составе и высокой температуре кипения газового конденсата. Пробу НГК необходимо вводить под рабочим давлением, чтобы избежать предварительного разгазирования пробы и искажения результатов измерения.

Работоспособность этого метода, а также метрологические и эксплуатационные характеристики измерительной системы бы­ли подтверждены в хо­де опытно-промысловых испытаний в составе СИКГК Берегового ГКМ АО «НОВАТЭК-Пур». На данный момент реализовано и эксплуатируется несколько аналогичных комплексов (рис. 1).

Ris_1.jpg

Рис. 1. Измерительный комплекс для анализа нестабильного газового конденсата (НГК)

Второй наиболее актуальной решенной задачей в последнее время является индикация наличия хлорорганических соединений (ХОС) в потоке перекачиваемой нефти. С этой целью разработан аналитический комплекс на ба­зе хроматографа «МАГ» (рис. 2) с электронно-захватным детектором (ЭЗД). Анализатор селективен к хлорорганическим соединениям и нечувствителен к углеводородам. Опытно-промышленные испытания измерительной системы завершились в марте 2022 го­да. Результат испытаний положительный.

Ris_2.jpg

Рис. 2. Аналитический комплекс для индикации ХОС в нефти

Основной частью системы является уникальный запатентованный парофазный пробоотборник проточного ти­па. Он обеспечивает отбор равновесной паровой фазы из нефти с увеличенной степенью концентрации легких ХОС в пробе при постоянном протоке жидкой фа­зы нефти через пробоотборник и сохранение неподвижности газовой фазы.

Комплекс показал стабильную работу во время испытаний на объекте в течение трех месяцев. Чувствительность хроматографа к компонентам ХОС составляет до­ли ppm. Минимальная концентрация ХОС в нефти при проведении ОПИ составляла 2 ppm – прибор определял наличие ХОС безошибочно. При этом отсутствуют ложные срабатывания, да­же если происходит постоянное чередование чистого и загрязненного сырья.

Особое внимание стоит уделить специализированному комплексу для отбора представительных проб и последующего контроля качества СПГ в потоковом режиме с возможностью выдачи паспорта качества га­за, отгружаемого потребителю.

В составе системы:
- потоковый пробоотборник для отбора и разгазирования проб СПГ, не имеющий аналогов в РФ;
- промышленные газовые хроматографы «МАГ» для анализа компонентного состава природного га­за и массовой концентрации серосодержащих соединений в нем;
- газоанализатор «АнОкс» для определения концентрации кислорода;
- анализатор влажности «ГигроСкан» для измерения температуры точки росы по воде (ТТРв).

При производстве СПГ, идущего на экспорт, комплекс может быть дополнен анализатором ртути «МЕРК».

Проведены успешные испытания данной системы на комплексе по производству СПГ на ГРС‑4 в ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург» при эксплуатации установки (рис. 3). Пробоотборник-регазификатор разрабатывался специально для отбора СПГ с высоким содержанием СО2, что характерно для данного объекта. Проведена оценка метрологических и эксплуатационных характеристик в реальных условиях. Результаты, полученные с использованием потокового пробоотборника разработки НТФ «БАКС», показали удовлетворительную сходимость между собой и воспроизводимость с результатами лабораторного анализа СПГ.

Ris_3.jpg

Рис. 3. Комплекс для анализа СПГ на ГРС-4 в ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург»

Помимо потокового анализа возможна организация лабораторного контроля СПГ с использованием поршневого криогенного пробоотборника, хроматографа «МАГ» в лабораторном исполнении, портативного газового хроматографа для анализа серосодержащих соединений «S‑Хром», переносных газоанализаторов кислорода и ТТРв.

Эти примеры наглядно показывают, что модульная конструкция, разнообразие используемых методов измерения, персональный подход в разработке аналитических систем позволяют гибко конфигурировать оборудование НТФ «БАКС» для решения разнообразных задач в области транспортировки углеводородов, нефтехимии и газопереработки.

Опубликовано_в журнале ИСУП № 2(98)_2022

ООО НТФ «БАКС», г. Самара,
тел.: +7 (846) 267-3812,
e-mail: info@bacs.ru,
сайт: bacs.ru



Реклама. ООО «НПО РИЗУР»   ИНН 6234114269  LjN8KASZz

Реклама. ООО «НПО РИЗУР»   ИНН 6234114269  LjN8KASZz