Refinery Gas Analysis by Gas Chromatography

Význam tématu

Analýza rafinérních plynů pomocí plynové chromatografie je nedílnou součástí řízení provozu a jakosti v rafinériích a petrochemických závodech. Umožňuje sledovat složení plynné směsi od permanentních plynů přes lehké uhlovodíky až po těžší frakce a stopové sloučeniny, což je klíčové pro optimalizaci jednotek, kontrolu kvality produktů a plnění environmentálních norem.

Cíle a přehled studie / článku

Dokument představuje komplexní portfolio řešení Wasson-ECE pro analýzu rafinérních plynů. Cílem je ukázat široké možnosti metodiky včetně standardních a rozšířených aplikací, rychlých měření i specializovaných analýz stopových prvků (síry, dusíku, kyslíkatých látek) v jednom více­dimenzionálním systému.

Použitá metodika

Protokoly a metody implementované v analyzátorech zahrnují:

• UOP 539
• ASTM D7833, D1946 (TCD), D2163 (FID)
• ASTM D5504, D5623, D6228, D6729, D6730
• ASTM D7423, D7754
• UOP 960
• Wasson-ECE 253 pro kyslíkaté sloučeniny

Použitá instrumentace

Systémy jsou založeny na plynovém chromatografu Agilent 7890 GC doplněném o doplňkovou voděodolnou pec Wasson-ECE se schopností unést až pět rotačních ventilů a sedm kolonek. Konfigurace zahrnují:

• Dualní a čtyřdetektorové sestavy (TCD, FID, SCD, NCD, FPD, PFPD, MSD, PID, ECD)
• Volitelné ventily pro kapalné vzorky a on-line vaporizer
• Fused silica kapilární kolony a micropack kolony pro maximální selektivitu
• PLC řízení tlaku a teplot včetně dvouzónového programování

Hlavní výsledky a diskuse

Testy ukázaly vysokou spolehlivost opakovaných dat a precizní kvantifikaci:

• Rychlá analýza rafinérních plynů kompletně do 7–15 minut (aplikace 583, 383)
• Rozšířená analýza C5–C12 a BTEX v jedné běhové metodě (aplikace 783/783D)
• Stopové sledování síry na úrovni pod 0,01 ppm pomocí SCD a PFPD
• Identifikace kyslíkatých a dusíkatých sloučenin při koncentracích okolo 0,1 ppm

Implementace čtvrtého detektoru a vícevrstvého backflushu dále zkracuje čas měření a zlepšuje separaci kritických složek.

Přínosy a praktické využití metody

Díky modulárnímu řešení lze systém snadno přizpůsobit různým provozním požadavkům:

• On-line monitoring kvality suroviny a produktů
• Optimalizace provozních parametrů a snížení energetické náročnosti
• Kompletní podpora QA/QC laboratoří i procesní automatizace
• Flexibilní rozšíření o další detektory a metody bez výměny GC

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další vývoj v oblasti mikro­GC a pokročilých detektorů, které umožní ještě rychlejší a citlivější analýzy. Integrace s online datovými platformami a umělou inteligencí přispěje k prediktivní údržbě, vyšší automatizaci a lepšímu řízení emisí.

Závěr

Více­dimenzionální chromatografické systémy Wasson-ECE, postavené na platformě Agilent 7890, nabízejí komplexní a modulární přístup k analýze rafinérních plynů. Spojení vysoké rychlosti, spolehlivosti a možnosti rozšíření o speciální detektory zajišťuje pokrytí širokého spektra analytických potřeb v rafinérském i petrochemickém průmyslu.

Reference

• UOP 539
• ASTM D7833, D1946, D2163
• ASTM D5504, D5623, D6228, D6729, D6730
• ASTM D7423, D7754
• UOP 960
• Wasson-ECE 253