Thermo Scientific Oil and Gas - Petroleum and Natural Gas - Analysis Workflows

Význam tématu

Analytické postupy v oblasti ropy a zemního plynu zajišťují kontrolu kvality, plnění regulačních norem a optimalizaci výrobních procesů. Různorodé složení surovin od průzkumu přes přepravu až po rafinaci vyžaduje široké spektrum technik pro stanovení uhlovodíkového složení, stopových prvků, síry, halogenů či organických a anorganických aniontů.

Cíle a přehled studie

Cílem textu je představit komplexní workflow pro analýzu ropy a zemního plynu v upstream, midstream a downstream sektoru. Popsány jsou klíčové aplikace plynové chromatografie, hmotnostní spektrometrie, iontové chromatografie, spalovací IC, ICP-OES a elementárního analýtika. Dále je uvedena podpora laboratorních informačních systémů (LIMS) a softwaru pro správu chromatografických dat.

Použitá metodika a instrumentace

• Plynová chromatografie (GC, GC-MS/MS) s moduly Instant Connect pro rychlou výměnu detektorů
• Iontová chromatografie (IC, HPIC) pro anionty, kationty, halogeny a organické kyseliny
• Spalovací iontová chromatografie (CIC) pro halogeny a síru v různých matricích
• ICP-OES pro stanovení kovových stop v ropných frakcích a katalyzátorech
• Elementární analýza (OEA) pro C, H, N, S, O v olejích a petrochemikáliích
• LIMS (Sample Manager LIMS) a Chromeleon CDS pro integraci a sledování dat

Hlavní výsledky a diskuse

Analytické metody prokazují vysokou reprodukovatelnost (RSD < 5 %) a schopnost rozlišení složitých směsí s širokým rozsahem bodu varu. Simulovaná destilace podle ASTM D7096 umožňuje rychlé vymezení frakcí C5–C14. GC s termickou vodivostní detekcí a ASTM GPA 2177 přesně stanovuje výhřevnost NGL. CIC a HPIC poskytují spolehlivá měření halogenů a kyselin. ICP-OES nabízí nízkou detekční mez pro kovy v naphthách a lube oils.

Přínosy a praktické využití metody

• Zkrácení doby údržby díky modulární výměně komponent
• Automatizace a sledovatelnost dat v rámci LIMS pro zajištění shody s normami
• Široké spektrum aplikací od surové ropy přes LNG až po odpadní vodu
• Zvýšení provozní efektivity a minimalizace rizika kontaminace

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace vysokorozlišovací GC-MS pro biomarkery, rozvoj online monitoringu procesů, využití umělé inteligence pro interpretaci dat a rozšíření metod na nové zdroje (biopaliva, hydrogen sloučeniny). Dále se očekává větší digitalizace laboratoří a pokročilá prediktivní údržba přístrojů.

Závěr

Kombinace GC, IC, ICP-OES a elementární analýzy ve spojení s robustními LIMS a CDS zajišťuje komplexní a spolehlivé workflow pro všechny fáze výroby a zpracování ropy a zemního plynu. Modularita, automatizace a špičková citlivost podporují efektivní provoz a splnění přísných regulačních požadavků.

Reference

• ASTM D3710, D7096, D5399, D2887, D5442, D7213, D6417, D6352, D5307, D7500, D7169, D7359, D5600, D5185, D5662, D5291
• DIN 51581-2, DIN 51435
• IP 406, IP 480, IP 507, IP 545
• EN 15199-1, EN 15199-2, EN 15199-3
• ISO 3924
• UOP 1001-14