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Galvanic Applied Sciences

Galvanic Applied Sciences Inc. es una compañía basada en Canadá con instalaciones en Boston (EEUU) y Londres (RU), que además

cuenta con representación en todo el mundo. La compañía desarrolla tecnología para el análisis de líquidos y gases en líneas

de proceso.

Head Office7000 Fisher Road SE, Calgary, Alberta, Canada

Website: www.galvanic.com

Analizadores de Azufre Total y Ácido Sulfhídrico

por Cinta de Acetato

Analizadores para Procesos de Recuperación de Azufre

Cromatógrafo de Azufres

Cromatógrafo de Gas Natural para medir Poder Calorífico y Composición.

Correctores Electrónicos de Volumen

Analizadores Ópticos y Acústicos para medir Color, Turbidez y Sólidos Suspendidos

Viscosímetros en Línea

Tituladores Automaticos en

Línea

Analizadores Programables Ultravioleta

Cromatógrafo de Gases en Línea

PLGC II

PARTE I.Conceptos Básicos de Cromatografía

La cromatografía es el método de separación y análisis de los componentes de una corriente gaseosa basado en el tiempo que tarda un gas en pasar a través de una columna de absorción selectiva.

DEFINICIÓN DE CROMATOGRAFÍA

• Gas de Arrastre: El Carrier Gas o Gas de Arrastre es un gas inerte que lleva la muestra a través de las columnas hasta el detector y luego al venteo de salida.

• Regulador de Carrier Gas: El regulador de carrier mantiene una presión constante en el carrier gas lo cual resulta en flujo constante.

• Válvula de Inyección: Es una válvula que inyecta una determinada cantidad fija de muestra.

• Columna de Separación: La columna cromatográfica separa cada uno de los componentes del gas, el equipo recibe su nombre de este componente.

• Sensor o Detector: El sensor detecta los cambios de propiedades a medida que los componentes pasan frente a el y salen de la columna.

¿CÓMO SE SEPARAN LOS GASES?

¿CÓMO SE SEPARAN LOS GASES?

1. La muestra de gas (Sample Gas) se inyecta en un gas inerte de arrastre que se conoce como Fase Mobil (Mobile Phase).

2. El gas de arrastre, como su nombre lo indica, arrastra la muestra a través de la Columna Cromatográfica (Column) donde interactúa con la Fase Estacionaria (Stationary Phase) que puede ser líquida o sólida.

3. Los gases en la muestra interactúan en diferentes grados con la fase estacionaria en la columna y por lo tanto, viajan a lo largo de esta a diferentes velocidades y provocando su separación.

¿CÓMO SE SEPARAN LOS GASES?

• Terminología:◦ Pico (Cromatograma)◦ Área de Pico◦ Tiempo de Retención◦ Componente

Cada Componente se puede identificar según la cantidad de tiempo que toman viajando a través de la columna de separación. Este tiempo se conoce como Tiempo de Retención.

TERMINOLOGÍA

TERMINOLOGÍA

Cuando un compuesto sale de la columna pasa por el Detector, genera una señal eléctrica cuantificable que tiene forma triangular, a esta forma se le llama Pico. Cuando se reúnen todos los Picos generados por los componentes presentes en el gas, se genera un Cromatograma.

TERMINOLOGÍA

La cantidad de cada componente presente en el Gas de Muestra se puede determinar midiendo el Área de Pico.

Gas para ventasGas para ventas

Gas que entra a una plantaGas que entra a una planta

CROMATOGRAMA TÍPICO

GAS NATURAL

• El gas natural es una mezcla de Hidrocarburos que existe en asociación con combustibles de fósiles, reservorios de carbón u otras fuentes y que esta fundamentalmente compuesto de Metano. Es una fuente importante de energía y sirve como materia prima en la fabricación de fertilizantes

• Metano Un átomo de carbono C1• Etano dos átomos de carbono C2• Propano tres átomos de carbono C3• iso-Butano cuatro átomos de carbono i-C4• n-Butano cuatro átomos de carbono n-C4• iso-Pentano cinco átomos de carbono i-C5• n-Pentano cinco átomos de carbono n-C5• C6+ todos los compuestos más pesados que el hexano (C6)

• Los hidrocarburos son cadenas de átomos de carbono conectados unos a otros y a su vez conectados con moléculas de Hidrógeno.

H3 C-C H3

Ejemplo: El Etano contiene dos átomos de carbono y 6 de hidrógeno.

GAS NATURAL

GAS NATURAL

Los Hidrocarburos se queman (Combustión) para generar energía.

CH4 + 2O2 CO2 + 2 H2O + Calor

Esto depende del Esto depende del Poder Poder Calorífico Calorífico del gas, que es del gas, que es

una función de la una función de la composición del gas.composición del gas.

• El gas natural a menudo contiene compuestos inertes.

• Nitrógeno (N2)

• Dióxido de Carbono (CO2)

Los compuestos inertes son indeseables pues no contribuyen al Poder Calorífico del gas

natural.

GAS NATURAL

• Se pueden encontrar trazas de contaminantes presentes en el gas natural.

• El gas natural debe ser tratado para eliminarle los contaminantes o reducirlos hasta niveles aceptables.

• Los principales son◦ Gas Ácido (Ácido Sulfhídrico H2S)◦ Otros componentes con Azufre (R-S)◦ Agua (Humedad)

CONTAMINANTES

PARTE III.

Descripción General del Equipo

CROMATÓGRAFO DE GAS NATURAL EN LÍNEA PL GC II

• El PL GC II es un cromatógrafo en línea diseñado para medir los distintos componentes del Gas Natural.

• Calcula el porcentaje molar de cada componente presente en la muestra.

• Calcula el Poder Calorífico del Gas

• Calcula la Gravedad Específica del Gas.

• El PL GC II también se utiliza para medir las fracciones de Etano, Propano y Butano.

• Otra aplicación es la medición de H2S para rangos mayores de 30 ppm hasta 100%.

CROMATÓGRAFO DE GAS NATURAL EN LÍNEA PL GC II

• Es compatible con los sistemas existentes:◦ El sistema tiene dos

salidas ModBus RS-485 y RS-232

VÁLVULA DE INYECCIÓN

La válvula de inyección tiene 10 puertos de entrada, es de tipo diafragma, y su durabilidad teórica es de 1.000.000 de inyecciones antes de requerir servicio.

VÁLVULA DE INYECCIÓN

• Modelo DV 22 de Valco (Houston, Texas).• Válvula de Diafragma y Pistón.• Se requieren 60 psig de Helio para actuarla. • La presión inyectada se libera y el resorte interno

regresa la válvula a su posición original.

VÁLVULA DE INYECCIÓN

• El microprocesador principal del equipo controla la inyección de la válvula.

• El tiempo de las inyecciones es configurable, en el modulo de Sample Handling/Action List del DIMAC.

SENSOR TCD

El sensor es un detector de tipo TCD (Sensor de Conductividad Térmica), especialmente seleccionado para evitar posibles reacciones con el ambiente y tiempo de respuesta corto. Consiste en un filamento calentado, contenido en un bloque de acero inoxidable.

El sensor tiene dos partes: La referencia, por donde pasa el gas de arrastre sin muestra; y el lado de medición por donde pasa la muestra.

SENSOR TCD

La diferencia de composición entre los dos desestabiliza el lado de la medición y la diferencia entre los dos lados genera una señal eléctrica.

Es necesario que las condiciones dentro del detector se mantengas constantes para evitar errores en la medición por efectos del volumen del gas.

CONTROL DE LA TEMPERATURA

• La válvula de inyección, las columnas y el detector están montados sobre un bloque de aluminio para mantener constante la temperatura.

• Esto asegura que todos los componentes del cromatógrafo se mantengan a la misma temperatura.

• El bloque de control térmico hace que el equipo sea menos susceptibles a los cambios de temperatura del ambiente y del proceso.

TABLERO DE EXCITACIÓN TÉRMICA PARA EL SENSOR• El tablero de excitación

térmica• Provee una corriente de 8

mA para el sensor TCD.• Genera una señal en mV y

la envía a la tarjeta madre. • Convierte la señal de la

RTD en señales de 4-20 mA y las envía a la tarjeta madre.

COLUMNAS

• El PL GC II utiliza columnas micro empacadas.

• La fase estacionaria está en forma granuladas y esta contenida en un tubo de 1/16” de diámetro de Ácero Inoxidable.

• Para el análisis de C6+ se utilizan tres columnas

• Columna 1: 3” CSPAW• Columna 2: 6.5’ CSPAW• Columna 3: 6.5’ Poropack

COLUMNAS

También hay columnas especiales para los siguientes análisis.

• BTU C6+ y H2S• BTU C7+ y H2S• BTU C6+, H2S y 02 / N2 / CO2• BTU C7+, H2S y 02 / N2 / CO2• H2S, CO2 o H2S y CO2• CO2 o H2S con rangos de

<1%• O2 / N2 / CO / CH5

PARTE IV.

¿Por qué PLGC II?

DURABILIDAD

• Nuestro Cromatografo fué diseñado para condiciones operacionales severas, y construido con materiales del más alto grado.

• Las válvulas del equipo están garantizadas para 1,000,000 de inyecciones antes de requerir servicio.

• El TCD de baja temperatura provee una medición exacta y no esta propenso a quemarse a altas temperaturas de operación o a falta de Gas de Arrastre.

VERSATILIDAD• Disponible en configuraciones AC y DC.• La unidad puede conectarse via Ethernet o por medio de

ModBus RS-232 y/o ModBus RS-485.• Capacidades de analizar varias corrientes con un solo

equipo.• Puede medir Oxígeno (O2), Dióxido de Carbono (CO2),

Nitrógeno (N2), Monóxido de Carbono (CO) y Sulfuro de Hidrógeno (H2S).

• Entre otras opciones se dispone de: Probetas de Muestreo, Casetas (Shelters) y Gabinetes.

• Los sistemas de muestreo pueden manejar desde Gas Natural hasta Gas de Fraccionamiento de LNG and NGL.

TECNOLOGÍA AVANZADA• La electronica del PLGC II utiliza una Unidad Central de

Procesamiento de 32bit ARM7 CPU.• La Interfase de Usuarios esta basada en Windows y

permite operación local o remota.• Amplias capacidades de comunicación.• La unidad tiene capacidad de almacenar hasta 10,000

items.• Capacidades de reporte avanzadas, con reportes

completamente adecuables y capacidades de calculo de Densidad, Presión de Vapor, entre otros.

MEDICIONES CONFIABLES

• Ciclo de 3 a 4 minutos.• Excelente sensibilidad a lo largo de todo el rango,

y certificaciones de distintas autoridades• Las columnas son hechas por Galvanic para

asegurar calidad y consistencia.