Sistemas y Métodos para la determinación de Compuestos Azufrados en Gas Natural y en Gas Licuado

EMSICA S.R.L. Es representante oficial para Argentina de la firma Axel Semrau GmbH & CO

Axel Semrau GmbH & Co Es una empresa de 35 empleados, con un staff técnico de 20 personas, compuestos en su mayoria por ingenieros químicos y electrónicos. Desde 1973 Axel Semrau GmbH & Co esta involucrada en la venta y el soporte de analizadores para odorantes asufrados.

Además de la división para Análisis de Gases hay otras dos divisiones: GC/MS Biochemical (HPLC) Los equipos para el análisis de los compuestos sulfurados son todos manufacturados en Alemania

Laboratorio de Control de Odorización y Análisis de Gases

Axel Semrau GmbH & Co servicios: Servicio de Hardware, reparación y mantenimiento Proveedores de Gases para Calibración Entrenamiento en plantas de clientes y en el AS Training Center Dictado de seminarios sobre todos los temas relacionados con el análisis y el control de odorantes en gas

Distribuidores en todo el mundo ¿Con quién puede consultar sobre sus instrumentos? Seleccionadas compañías en todo el mundo han tomado la responsabilidad de ser distribuidores locales encargándose tanto de la venta como del soporte de los productos ODOR Todas estas empresas tienen considerable experiencia en cromatografía y/o una excelente relación con la industria del gas. Toda ellas han sido entrenadas en el uso de los instrumentos

Odorizantes El Metano CH4 (componente mayoritario en el gas natural) es inoloro. El Gas Natural frecuentemente es inoloro. Sí huele, esto es causado por los Sulfuros Naturales. La concentración de los Sulfuros varia continuamente. Para poder tener un olor típico y constante en el Gas Natural debe agregarse un odorante. Princìpal razón: Por seguridad, todas las personas deberían ser capaces de detectar un perdida de Gas.

Extracción y Producción de Gas A veces hay un fuerte olor debido a un alto contenido de Sulfuros (olor amargo) Desulfurización No siempre necesaria Transporte Odorización Distribución

Odorantes Componentes orgánicos sulfurados: Tioéteres (sulfuros) R-S-R Tioles (mercaptanos) R-S-H

Odorantes para Gas Natural THT (Tetrahidrotiofeno) TBM (terbutilmercaptano) Mezclas: Scentinel® E and Spotleak® 1009 (TBM 75%, IPM 16%, NPM 8% ) Scentinel® TB (50% TBM, 50%THT)

Odorantes para LPG (Gas Licuado) LPG (Propano / Butano) EM: Etil mercaptano MM: Metil mercaptano

Niveles de intensidad de olor Escala de Olfato Definición Comentarios No se detecta olor 0,5 Percepción muy débil Frontera de percepción (umbral de olor) 1 Percepción débil 2 Olor medio Grado de Alarma 3 Olor fuerte 4 Olor muy fuerte 5 Máximo olor Límite superior de la escala de intensidades

Regulaciones El Gas debería llegar al nivel 2 (Grado de Alarma) antes de llegar a una concentración de 20% de L.E.L. (Límite Inferior de Explosividad)

Cálculo de la mínima concentración de odorante en gas K x 100 C = -------------------------- mg/m3 0,2 x L.E.L. L.E.L. = Límite Inferior de Explosividad del gas K = Constante, propia de cada odorizante Ejemplo: TBM en Gas Natural 0,03 mg/m³ x 100 C= ---------------------------------- = 3 mg/m³ 0,2 x 5

Control de la odorización ¿Por qué debemos controlar el nivel de olor?

Problemas Mecánicos La cantidad de odorante no es la correcta: Bypass en el odorizador (dificultad para ajustarlo) Bomba de Injección (falla mecánica) La bomba injecta solo aire La bomba no tiene impulso Control remoto dañado Fallas causadas por los operadores

Problemas Químicos y Físicos Mercaptanos Oxidación Química Sulfuros Adsorción y desorción

Métodos de Medición Rinoanalítico (odorometro): Ventajas: Usted lo huele! Desventajas: .- Diferentes resultados dentro de un mismo grupo de personas .- Bajos valores luego de varias mediciones en corto plazo .- Método impreciso (20%) .- Sin traceabilidad En la mayoría de los países europeos este método no estará permitido por mucho más tiempo

Métodos de Medición Tubos de Medición: Ventajas: .- Fácil de usar, bajos costos de inversión Desventajas: .- Muchas sensibilidades cruzadas, muy impreciso Debido a la impresición, este método no sera permitido en Alemania por mucho más tiempo

Odor Handy Odor On-line Métodos Analíticos AS Odor Handy Odor On-line

ODOR handy

ODOR handy Probado en varias oportunidades por reconocidos institutos especializados en gas, por ejemplo el DVGW Institute (Instituto Alemán del Gas) Probado permanentemente por cientos de compañias, usandose en rutinas diarias, en todo el mundo Ej. (Italia, España, Francia, Polonia, Republica Checa, Mexico, Argentina, Brazil, Chile, Bolivia) La majoría de nuestros clientes tienen más de 20 unidades en uso

Diferencias entre los equipos para THT y Mercaptanos ODOR handy Mercaptanos Display 00.1 Rango de medición: 0 to 50 mg/m³ Precisión: +/- 10 % del rango Mide Mercaptanos y mezclas ricas en mercaptanos ODOR handy THT Display 000 Rango de medición: 0 a 100 mg/m³ Mide THT y mezclas ricas en THT

ODOR handy en el campo Conectarlo directamente a la línea de gas sí la presión es de 20 mbar, pero sí la presión es superior, conectar previamente un rotametro para controlar el caudal. Esperar solo un pocos minutos Leer los resultados Estara listo para próxima medición solo luego de 10 minutos

Concentracióon del Odorante directamente en mg/m³ Mercaptane ansprechen

Operación Nunca se apaga El sensor siempre debe estar alimentado Cuando se agotan las baterías o hay que reemplazar de sensor: 1ro.- Dejar estabilizar el sensor, colocado en el ODOR handy, más de 12 horas 2do.- Calibrar el ODOR handy

Características Certificado Ex-proof (a prueba de explosión) SOLO CON PIEZAS ORIGINALES!!! Puede ser usado en cualquier área Fácil conexión a la cañeria de gas por medio de un tubo no adsorbente Peso apróximado 100g Niveles de alarmas configurables Sencillo procedimiento de calibración Baterías recargables (opcional)

Set de Gas patrón para calibración ISO 6326T2

ODOR handy

Procedimiento de calibración Chequear el estado de las baterías Comprobar el valor cero, ajustar sí es necesario (tornillo 7) Preparar la válvula reguladora del cilindro de gas patrón Conectar el gas de calibración al ODOR handy Esperar hasta que la lectura se estabilice En caso de diferencias con el valor el valor del gas: 1ro.- Ajustar el Span (tornillo 8) 2do.- Desconectar el gas de calibración y esperar unos 10 minutos. 3ro.- Repetir en caso de grandes diferencias.

Tiempo de vida del sensor El sensor debe ser reemplazado sí: El Ce-value is superior a 200 (solo THT) El filtro de H2S esta saturado El tiempo de respuesta en una medición es extremadamente elevado El tiempo de vida es aproximadamente de 2 años, dependiendo del uso. Los sensores envejecen, aunque no sean utilizados

ODOR on-line

conformidad a la norma ISO 19739 (German standard DIN 51 855-07-GC) Procedimientos de la cromatografía gaseosa para mediciones on-line (estacionaria y móvil) Más de 25 años de funcionamiento acertado Desde 1996 el sistema ODOR on-line es el estandard técnico más avanzado Actualmente hay 300 instrumentos en el mercado

Usos importantes Compuestos de Sulfuros naturales (H2S, Mercaptanos) presentes en el gas natural Depositos de gas subterraneos Centrales eléctricas a gas Redes de distribución Estaciones de la calidad del gas El H2S causa corrosión en caños y turbinas.

Usos importantes Control de la Odorización Entradas a la ciudad Estaciones reguladoras de la presión Mediciones móviles

Instalación En el campo para aplicaciones on-line En el laboratorio para operaciones manuales (análisis de muestras)

Referencias E-on Ruhrgas (Germany) Gas de France Italgas Gas Natural (Spain, Brazil) Pietro Fiorentini (Singapore) Polish Oil and Gas Company Société Tunisienne de l’Electricité et du Gaz (Tunisia) Kindermorgan (USA) VCP Vychodoceska plynarenska, a.s (Czech Republic) RWE, EWE, Bayern Gas … (Germany)

Medición estacionaria Medición On-line en una estación reguladora de presión

Medición estacionaria Procesando con el software especifico, ODOR control

ODOR on-line Este método cromatografico fue diseñado según la norma ISO 6326 Columnas empaquetadas Detector electroquímico 10 ml de gas muestra en el loop

Columna empaquetada

Columna termostatizada

Detección electroquímica El detector electroquímico utiliza como principio la capacidad de oxidación de las sustancias. Para el H2S y los Mercaptanos es utilizado como agente oxidante al Trioxido de Cromo.

Detector

Detector: vista frontal

Columnas aisladas junto al detector

Reservorio para agua destilada

Injector para injecciones manuales de gas

ODOR control Software Fácil de operar Cromatogramas en tiempo real Informes definidos por el usuario

ODOR control Software Base de datos con todas las mediciones Filtros de busqueda Datos exportables al Excel™

ODOR control Generador de reportes Informes especificos

Mezclas complejas de Mercaptanos

Secuencia de Elución de odorantes

Odor on-line Sensibilidad y Rangos de Medición: THT 0.1 mg/m³ - sobre 100 mg/m³ H2S 0.1 mg/m³ - sobre 100 mg/m³ Mercaptanos 0.01 mg/m³ - sobre 100 mg/m³ Gas Carrier Nitrógeno o Aire comprimido sin aceite Injección automática y manual

Ventajas del detector electroquímico El detector no es sensible a otros compuestos presentes en el gas natural Bajos límites de detección 0.1 mg/m³ Linealidad en todo el rango de medición Extremadamente robusto y estable en aplicaciones on-line

Mediciones móviles Alimentación de 12 V Columnas termostatizadas Sin sensibilidades cruzadas Opción: Regulador electrónico para el flujo Diesntleister mit bis zu 6 Fahrzeugen Große GVUs haben eigen Fahrzeuge

Muestreo No se requiere transportar la muestra Conección directa del instrumento a la red de gas

Estudio de campo Red distribuidora de gas Mark E Largo: 563 km Volumen de venta: 2.300 Mio. kWh Clientes: 48.000 Ciudad de Hagen y zonas cercanas Stand December 2002 S

Métodos de medición usados: Mediciones estacionarias on-line Medición móvil: Transportando el ODOR on-line Por demanda: Rápido chequeo con el ODOR handy

Lugares de muestreo

1. Mediciones estacionarias on-line Transmisión de datos a una estación central Rechter Bildschirm: Statusmeldungen Linker Bildschirm Messwerte 5 Anlagen

2. Mediciones móviles con el ODOR on-line - Fabricas - Edificios publicos (escuelas) - Pequeñas estaciones reguladoras de presión - Puntos de muestreo en las calles

Resumen Estudio de campo de Mark E Procedimiento optimo en el control de los niveles de odorización: Mediciones On-line (24 hs), ODOR on-line Buena ubicación de los sitios de muestreo Flexibilidad gracias a la cromatografía de gas móvil Resultados rápidos en nuevos lugares con instrumentos de mano (ODOR handy)

Estudio de campo Ruhrgas (Estación Werne) La compañía más grande de transporte de gas en Alemania Almacenaje bajo tierra del gas natural Distribución de gas Partes en otras compañías

Interesados en controlar: H2S Mercaptanos Naturales COS (a veces)

Estación Werne Sistema combinado para: H2S, Mercaptanos y COS.

Sistema COS/H2S

Projecto con RMG Estación para medición del BTU y de Sulfuros