Solución innovadora para la monitorización rápida multigas del hidrógeno mezclado con gas natural

¿Cómo podría ayudar el sistema de monitorización continua por láser Raman LRGA-3100 de Cubic Instruments en el proceso de inyección de hidrógeno en el gas natural?

El 13 de octubre de 2023, la Administración Biden-Harris ha anunciado 7.000 millones de dólares para poner en marcha siete Centros Regionales de Hidrógeno Limpio (H2Hubs) en todo el país. Iniciado por el Departamento de Energía (DOE), el programa H2Hubs pretende facilitar la producción, almacenamiento, suministro y utilización de hidrógeno limpio, avanzando así en la adopción e integración generalizadas de esta fuente de energía sostenible. El hidrógeno limpio, en lugar de utilizarse por sí solo, se inyecta principalmente en la red de gas mediante su mezcla con gas natural como gas combustible en los Estados Unidos en la actualidad, lo que permite una utilización más eficiente de los recursos y logra simultáneamente el objetivo de reducción de las emisiones de carbono.

Sin embargo, debido a las considerables disparidades en las características físicas y químicas del hidrógeno y el metano, los operadores de la industria del petróleo y el gas están preocupados por la seguridad de utilizar los gasoductos de gas natural existentes para transportar gas natural mezclado con hidrógeno. Debido al tamaño extremadamente pequeño de la molécula de hidrógeno y a su alta difusividad, puede penetrar en determinados materiales de las tuberías. Una vez que penetran en el metal, los átomos de hidrógeno se acumulan en las dislocaciones y pequeños huecos de los materiales de las tuberías, lo que provoca una reducción de la resistencia del material, la formación de grietas o fracturas retardadas. Este proceso da lugar a la fragilización por hidrógeno. Al mismo tiempo, a medida que aumenta la proporción de hidrógeno gaseoso en las tuberías y se intensifica la presión, aumenta el riesgo de rotura de las tuberías y de fugas de gas. Además, los operadores se centran igualmente en cumplir los requisitos de los consumidores en cuanto a la proporción de gases mezclados acordada en los contratos, teniendo en cuenta que las variaciones en las proporciones de la mezcla provocarán fluctuaciones en la eficiencia de la combustión de los gases debido a los diferentes valores caloríficos volumétricos del hidrógeno y el metano. Para garantizar que los gases mezclados alcanzan la demanda energética y el rendimiento de combustión deseados a niveles de mezcla específicos, los operadores deben hacer cumplir estrictamente la proporción requerida de inyección de hidrógeno.

Para abordar los problemas de seguridad y calidad del gas, es necesario supervisar continuamente la concentración de hidrógeno y gas natural mezclados para garantizar que la proporción de gases mezclados se mantiene sistemáticamente en un nivel específico durante el transporte a través de los gasoductos hasta los usuarios finales.

Cubic Instruments, fabricante líder de analizadores de gas, ha aprovechado la madura plataforma tecnológica de Cubic de tecnología de espectroscopia Raman láser para ofrecer soluciones avanzadas para múltiples mediciones de concentración de gas. Para alcanzar altos niveles de precisión y fiabilidad en la medición de diferentes componentes del gas, Cubic Instruments ha desarrollado de forma innovadora el analizador rápido de gas en línea LRGA-3100, que puede aplicarse en la industria del petróleo y el gas.

Basado en la tecnología de espectroscopia Raman láser, el LRGA-3100 se ha diseñado específicamente para afrontar los retos de la monitorización rápida y simultánea de múltiples gases. Es capaz de proporcionar automáticamente mediciones continuas en línea de todos los componentes de alcanos, incluidos CH4, C2H6, C3H8, C4H10, etc., así como de moléculas diatómicas homonucleares, incluidos H2, N2, O2, etc. Además, el LRGA-3100 destaca por proporcionar mediciones de alta precisión y una deriva excepcionalmente baja, lo que garantiza la fiabilidad de las mediciones para la monitorización multigas de la concentración de hidrógeno mezclado y gas natural. Por otra parte, el LRGA-3100 mitiga eficazmente el riesgo de errores de medición causados por operaciones manuales, que podrían producirse al aplicar métodos GC-MS tradicionales. Como resultado, gracias al análisis puntual de los cambios en los datos, los operadores del sector del petróleo y el gas pueden ajustar rápidamente el proceso previo de inyección de hidrógeno en el gas natural para cumplir los límites de seguridad y los requisitos de calidad del gas con mayor eficacia.

Con sus revolucionarios avances en tecnología de monitorización de gas, el LRGA-3100 dota a la industria del petróleo y el gas de precisión, fiabilidad y eficacia. En consonancia con la tendencia al alza de la aplicación de hidrógeno en EE.UU., el LRGA-3100 de última generación ayudará significativamente a los operadores en la transición hacia un futuro energético más seguro, limpio y sostenible.