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Analizador de gas de proceso in situ con láser de diodo sintonizable (TDL) para la monitorización del oxígeno en el proceso de conversión de carbón en líquido

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¿Cómo consigue el analizador de gases de Cubic Instruments una supervisión más segura y eficaz en el proceso de conversión de carbón en líquido?

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Antecedentes: La conversión de carbón en líquido para satisfacer la demanda energética

Con el continuo crecimiento de la demanda energética, la conversión de carbón en líquido (CTL) se ha convertido en un importante método de conversión de energía en todo el mundo. En China, la estructura de recursos energéticos se caracteriza por la abundancia de carbón, la limitación de petróleo y la escasez de gas natural. Para aprovechar los recursos de carbón del país y convertirlos en productos petrolíferos, una empresa química de carbón de Ningxia (China) ha puesto en marcha un proyecto de licuefacción indirecta de carbón de 4 millones de toneladas al año. Se trata del mayor proyecto químico individual del mundo a escala de inversión única. El proceso de licuefacción del carbón ofrece una nueva vía para utilizar los recursos carboníferos, reducir la dependencia del petróleo y promover el desarrollo económico. Sin embargo, este proceso también presenta varios retos.

El reto: Garantizar la seguridad de la producción al tiempo que se maximiza su eficiencia

Para un proyecto de conversión de carbón en líquido a tan gran escala, los retos fundamentales son cómo garantizar la seguridad de la producción y mejorar al máximo su eficiencia. El carbón y el oxígeno son los principales reactivos en el proceso de conversión de carbón en líquido. A alta temperatura y presión, el carbón se convierte en syngas (monóxido de carbono e hidrógeno). A continuación, el syngas se somete a la síntesis de Fischer-Tropsch con la ayuda de un catalizador, produciendo petróleo sintético que contiene hidrocarburos, oxigenados y agua. Como los hidrocarburos son inflamables y explosivos, su reacción con el oxígeno podría provocar explosiones. Por lo tanto, mantener un entorno operativo seguro durante todo el proceso de conversión de carbón en líquido es esencial para prevenir posibles peligros.

Además de la seguridad, optimizar la eficiencia de la producción es otro factor crítico. La concentración de oxígeno es uno de los parámetros clave que afectan directamente a la eficiencia de la gasificación: cuanto mayor sea la concentración de oxígeno, más rápida será la reacción. Sin embargo, una concentración de oxígeno excesivamente alta puede causar sobreoxidación, lo que conduce a la formación de dióxido de carbono y agua, que a su vez reduce la cantidad de gas efectivo producido e influye negativamente en la eficiencia de la producción. El control de estas variables es esencial para optimizar el proceso de conversión y maximizar la eficiencia global de la producción.

Por lo tanto, la supervisión en línea del contenido de oxígeno en el proceso de conversión de carbón en líquido es un requisito técnico clave para garantizar tanto la seguridad como la eficiencia. Para hacer frente a estos retos, la empresa química de carbón de Ningxia decidió implantar un nuevo conjunto de instrumentos de análisis de oxígeno en línea para la supervisión y el control en tiempo real del contenido de oxígeno en el proceso de conversión de carbón en líquido.

El enfoque: Solución integral de análisis de gases con láser de diodo sintonizable (TDL) de Cubic Instruments que proporciona una precisión excepcional en la supervisión del contenido de oxígeno

Cubic Instruments, fabricante líder de sensores de gas inteligentes y analizadores de gas avanzados, proporciona una solución integral de análisis de gas con láser de diodo sintonizable (TDL) para este proyecto a gran escala de conversión de carbón en líquido en Ningxia. La solución consta de cuatro partes: unidad de muestreo, unidad de preprocesamiento, unidad de control y unidad de análisis.

- Unidad de muestreo: Recoge el gas procedente del proceso de conversión de carbón en líquido y lo introduce en el sistema de análisis de gas por láser.

- Unidad de preprocesamiento: Utilizando filtros de precisión para eliminar el polvo y el aceite, purificando el gas de muestra y garantizando que el gas de muestra cumpla los requisitos del analizador láser de gas, permitiendo así una medición y un análisis precisos.

- Unidad de control: Recibe las señales del analizador láser de gases, procesa las señales sin procesar y garantiza la precisión de los datos.

- Unidad de análisis: Utilizando el analizador de gas láser con salida de señal RS-485/RS-232 o 4-20mA para analizar con precisión el contenido de oxígeno en el gas de muestra y transmitir los datos de análisis en tiempo real al Sistema de Control Distribuido (DCS).

Las cuatro partes anteriores trabajan juntas para formar la solución completa de análisis de gas con láser de diodo sintonizable (TDL) de Cubic Instruments, garantizando un funcionamiento seguro y eficiente en el proceso de carbón a líquido.

A lo largo de la solución, el Analizador de Gas de Proceso In-situ de Láser de Diodo Sintonizable (TDL) GasTDL-3100 de Cubic Instruments sirve como el componente analítico clave responsable de la medición precisa de oxígeno. Mientras que las unidades de muestreo, preprocesamiento y control garantizan una muestra de gas estable para el análisis, el GasTDL-3100 mide con precisión la concentración de oxígeno en la muestra de gas en tiempo real. El GasTDL-3100 permite a los operarios supervisar eficazmente y ajustar con prontitud la concentración de oxígeno para garantizar la seguridad y eficiencia del proceso.

Para cumplir esta función fundamental, el GasTDL-3100 está diseñado con funciones avanzadas que garantizan un rendimiento y una fiabilidad excepcionales. Basado en la tecnología de espectroscopia de absorción láser de diodo sintonizable (TDLAS), el GasTDL-3100 tiene una alta selectividad para el oxígeno, lo que garantiza la ausencia de interferencias cruzadas de gases de fondo en el proceso de conversión de carbón en líquido. El diseño in situ permite al GasTDL-3100 realizar mediciones directamente, con un tiempo de respuesta tan rápido como 1 segundo, lo que permite a los operarios reaccionar rápidamente ante circunstancias imprevistas. Además, el GasTDL-3100 tiene una precisión de medición de oxígeno de hasta ±1% FS, lo que permite a los operarios mantener con precisión las concentraciones de oxígeno dentro de límites seguros. Más allá de su rendimiento básico, el GasTDL-3100 también tiene las características de alta seguridad (capacidad a prueba de explosiones certificada Exd II CT6), funcionamiento sencillo, fácil mantenimiento y larga vida útil. Todas estas extraordinarias prestaciones hacen del GasTDL-3100 una excelente elección para la monitorización en línea del contenido de oxígeno en el proceso de conversión de carbón en líquido.

El resultado: Proporcionar datos cruciales para una producción segura y eficiente, impulsando el desarrollo sostenible de la industria

La completa solución de análisis de gases con láser de diodo sintonizable (TDL) suministrada por Cubic Instruments para el proyecto de conversión de carbón en líquido de Ningxia ha permitido a los operarios supervisar el contenido de oxígeno en tiempo real y cargar los datos en el sistema de control central para su registro. Esta solución de análisis de gases proporciona un soporte de datos crucial para una producción segura y eficiente, abordando los retos del proyecto. Cubic Instruments espera impulsar la ejecución de más proyectos, contribuir al desarrollo sostenible de la industria y apoyar los esfuerzos mundiales en favor de la energía limpia y la protección del medio ambiente.

Por qué Cubic Instruments: Líder mundial en la fabricación de sensores y analizadores de gases con más de 20 años de experiencia

Como fabricante líder de sensores de gas inteligentes y analizadores de gas avanzados, Cubic Instruments ha desarrollado una variedad de tecnologías de análisis de gas de vanguardia a través de años de experiencia técnica, incluyendo Infrarrojo No Dispersivo (NDIR), Espectroscopia de absorción diferencial ultravioleta (UV-DOAS), no dispersiva (NDUV), espectroscopia de absorción láser de diodo sintonizable (TDLAS), láser Raman (LRD), dispersión de luz (LSD), conductividad térmica (TCD), electroquímica (ECD) y tecnologías ultrasónicas. Aprovechando estas excelentes tecnologías, las soluciones integrales de análisis de gases de Cubic Instruments se aplican ampliamente en la monitorización medioambiental, la monitorización de gases de proceso, las pruebas de emisiones de escape de automóviles, la medición inteligente, etc. Con más de 20 años de amplia experiencia, un estricto control de calidad y una perspectiva global, Cubic Instruments continuará profundizando su experiencia en la industria del análisis de gases y contribuirá a los esfuerzos globales en el desarrollo sostenible.

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