Soluzione innovativa per il monitoraggio rapido multigas dell'idrogeno miscelato al gas naturale

In che modo il sistema di monitoraggio continuo Laser Raman LRGA-3100 di Cubic Instruments potrebbe aiutare nel processo di iniezione di idrogeno nel gas naturale?

Il 13 ottobre 2023, l'Amministrazione Biden-Harris ha annunciato 7 miliardi di dollari per il lancio di sette hub regionali per l'idrogeno pulito (H2Hubs) in tutta la nazione. Avviato dal Dipartimento dell'Energia (DOE), il programma H2Hubs mira a facilitare la produzione, lo stoccaggio, la consegna e l'utilizzo dell'idrogeno pulito, favorendo così l'adozione e l'integrazione su larga scala di questa fonte energetica sostenibile. L'idrogeno pulito, anziché essere utilizzato da solo, viene principalmente immesso nella rete del gas attraverso la miscelazione con il gas naturale come gas combustibile negli Stati Uniti, il che consente un utilizzo più efficiente delle risorse e contemporaneamente di raggiungere l'obiettivo della riduzione delle emissioni di carbonio.

Tuttavia, a causa delle notevoli differenze nelle caratteristiche fisiche e chimiche dell'idrogeno e del metano, gli operatori dell'industria petrolifera e del gas sono preoccupati per la sicurezza dell'utilizzo dei gasdotti esistenti per il trasporto di gas naturale miscelato con idrogeno. A causa delle dimensioni estremamente ridotte delle molecole e dell'elevata diffusività, l'idrogeno può permeare alcuni materiali delle tubature. Una volta penetrati nel metallo, gli atomi di idrogeno si raccolgono nelle dislocazioni e nei piccoli vuoti dei materiali delle tubazioni, causando una riduzione della tenacità del materiale, la formazione di cricche o fratture ritardate nel tempo. Questo processo si traduce in infragilimento da idrogeno. Contemporaneamente, con l'aumento della percentuale di idrogeno gassoso nella condotta e l'intensificarsi della pressione, aumenta il rischio di rotture della condotta e di perdite di gas. Inoltre, gli operatori sono altrettanto concentrati sul rispetto dei requisiti dei consumatori per quanto riguarda il rapporto dei gas miscelati, come concordato nei contratti, considerando che le variazioni nei rapporti di miscela porteranno a fluttuazioni nell'efficienza di combustione dei gas a causa dei diversi valori volumetrici di riscaldamento dell'idrogeno e del metano. Per garantire che i gas miscelati raggiungano il fabbisogno energetico e le prestazioni di combustione desiderate a determinati livelli di miscelazione, gli operatori devono rispettare rigorosamente la proporzione richiesta di iniezione di idrogeno.

Per affrontare le questioni relative alla sicurezza e alla qualità del gas, è necessario monitorare costantemente la concentrazione dell'idrogeno e del gas naturale miscelati per garantire che il rapporto dei gas miscelati si mantenga costantemente a un livello specifico durante il trasporto attraverso i gasdotti fino agli utenti finali.

Cubic Instruments, leader nella produzione di analizzatori di gas, ha sfruttato la matura piattaforma tecnologica della spettroscopia laser Raman per fornire soluzioni all'avanguardia per la misurazione di più concentrazioni di gas. Per raggiungere alti livelli di accuratezza e affidabilità nella misurazione di diversi componenti del gas, Cubic Instruments ha sviluppato in modo innovativo l'analizzatore rapido di gas online LRGA-3100, che può essere applicato all'industria del petrolio e del gas.

Basato sulla tecnologia della spettroscopia laser Raman, LRGA-3100 è stato progettato specificamente per affrontare le sfide del monitoraggio rapido e simultaneo di più gas. È in grado di fornire automaticamente misure continue online per tutti i componenti degli alcani, tra cui CH4, C2H6, C3H8, C4H10 e così via, nonché per le molecole diatomiche omonucleari, tra cui H2, N2, O2 e altre ancora. Inoltre, LRGA-3100 eccelle nel fornire misure di alta precisione e una deriva eccezionalmente bassa, garantendo misure affidabili per il monitoraggio multi-gas della concentrazione di idrogeno e gas naturale miscelati. Inoltre, LRGA-3100 riduce efficacemente il rischio di errori di misura causati da operazioni manuali, che potrebbero verificarsi quando si applicano i metodi GC-MS tradizionali. Di conseguenza, grazie all'analisi tempestiva delle variazioni dei dati, gli operatori dell'industria petrolifera e del gas possono regolare tempestivamente il processo a monte di iniezione dell'idrogeno nel gas naturale per soddisfare i limiti di sicurezza e i requisiti di qualità del gas con maggiore efficacia.

Grazie ai suoi rivoluzionari progressi nella tecnologia di monitoraggio del gas, LRGA-3100 offre all'industria petrolifera e del gas precisione, affidabilità ed efficienza. In linea con la crescente tendenza all'applicazione dell'idrogeno negli Stati Uniti, lo stato dell'arte LRGA-3100 aiuterà in modo significativo gli operatori nella transizione verso un futuro energetico più sicuro, più pulito e più sostenibile.