Badanie wpływu zwiększonej zawartości wybranych związków siarki na odpowiedź detektora THT stosowanego w analizatorach ANAT-M

• Autorzy: Huszał Anna , Szewczyk Albert

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2020.11.09

Warianty tytułu

EN

Influence of increased content of selected sulfur compounds on the response of the THT detector used in ANAT-M analyzers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Właściwa i systematyczna kontrola procesu nawaniania jest podstawowym warunkiem zapewnienia bezpieczeństwa publicznego przy rozprowadzaniu i użytkowaniu paliw gazowych oraz zagwarantowania ciągłości procesu. Utrzymywanie stałego poziomu nawonienia gazów wymaga od eksploatatorów sieci gazowych stałego nadzorowania procesu nawaniania. Kontrola realizowana jest m.in. poprzez pomiary stężenia środka nawaniającego w gazie. Są one ważnym i nieodłącznym elementem kontroli stopnia nawonienia paliw gazowych, mającym na celu kontrolę pracy urządzeń nawaniających poprzez weryfikację dawki środka nawaniającego czy sprawdzenie składu paliwa gazowego w dowolnym punkcie sieci dystrybucyjnej gazu. Prawidłowość prowadzenia nieprzerwanej kontroli stopnia nawonienia gazu uwarunkowana jest dostępnością i jakością przyrządów pomiarowych. Jedynym krajowym chromatograficznym analizatorem procesowym przeznaczonym do ciągłego pomiaru stężenia środka nawaniającego w paliwach gazowych jest analizator o nazwie ANAT-M. Ponieważ urządzenie to pracuje w warunkach procesowych, nienadzorowanych przez analityka, niezwykle ważne jest rozpoznanie ograniczeń dla prawidłowości jego wskazań wynikających z obecności niektórych związków w gazie. W artykule przedstawiono analizę obserwacji i wyników analiz dotyczących wpływu wybranych związków siarki oraz innych czynników na odpowiedź detektora elektrochemicznego THT stosowanego obecnie w analizatorach ANAT-M. Określono znaczenie tego wpływu dla jakości otrzymywanych wyników pomiarów stężenia THT. W ramach prac własnych INiG – PIB badaniom poddane zostały gazy zawierające związki siarki mogące występować w gazie sieciowym, takie jak: siarkowodór, merkaptan metylowy, siarczek dimetylu, a także gaz sieciowy zawierający dodatek gazów LNG i biogazu. Uzyskane wyniki badań przeanalizowano pod kątem określenia wielkości wpływu badanych parametrów na precyzję pomiarów wykonywanych analizatorem ANAT-M. Wyniki analiz omówiono w artykule.

EN

Proper and systematic control of the odorization process is a basic condition for ensuring public safety in the distribution and use of gaseous fuels and for the continuity of the process. Maintaining a constant level of gas odorization requires gas network operators to constantly monitor the odorizing process. The control is carried out, among others by measuring the concentration of odorant in the gas. This is an important and inseparable element of controlling the degree of odorization of gaseous fuels, aimed at controlling the operation of odorizing devices by verifying the dose of odorizing agent or controlling the composition of gaseous fuel at any point of the gas distribution network. The correctness of uninterrupted control of the degree of gas odorization depends on the availability and quality of measuring instruments. The only process chromatographic analyzer intended for continuous measurement of the odorant concentration in gaseous fuels used on a national scale is the ANAT-M analyzer. Since this device works under process conditions, not supervised by an analyst, it is extremely important to recognize the restrictions on the correctness of its indications resulting from the presence of certain compounds in the gas. The article presents the analysis of observations and results of analyzes regarding the impact of selected sulfur compounds and other components of high-methane natural gas on the response of the THT detector currently used in ANAT-M analyzers. The significance of this influence for the quality of obtained THT concentration measurement results was determined. Gases containing sulfur compounds that may be present in the network gas, such as hydrogen sulfide, methyl mercaptan, dimethyl sulfide, as well as network gas containing the addition of LNG and biogas gases were tested. The obtained test results were analyzed in terms of determining the magnitude of the impact of the tested parameters on the precision of measurements performed with the ANAT-M analyzer.

Słowa kluczowe

PL

THT; związki siarki

EN

THT; sulfur compounds

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 76, nr 11
• Strony: 837--844
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Huszał Anna

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Szewczyk Albert

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Boczkaj G., Kamiński M., Przyjazny A., 2010. Process Control and Investigation of Oxidation Kinetics of Postoxidative Effluents Using Gas Chromatography with Pulsed Flame Photometric Detection (GC-PFPD). Ind. Eng. Chem. Res., 49(24): 12654–12662. DOI:10.1021/ie100939x.
• City Technology, 2019. <https://www.citytech.com/en-gb> (dostęp: październik 2019).
• Hayward T.C., Thurbide K.B., 2006. Characteristics of Sulfur Response in a Micro-flame Photometric Detector. J. Chrom. A, 1106: 66–70.
• Holewa J., Szlęk M., 2013. Ocena jakości gazów palnych. Nafta-Gaz, 6: 450–454.
• Juszczak M., Szyłak-Szydłowski M., 2019. Chromatographic Examinations in the Gas Network Odourised by Tetrahydrothiophene. Ecol. Chem. and Eng. S, 26(2): 265–277. DOI: 10.1515/eces-2019-0019.
• Karthikeyan S., Pandya H.M., Sharma M.U., Gopal K., 2015. Gas Sensors: A Review. J. Environ. Nanotechnol., 4(3): 1–14. DOI:10.13074/jent.2015.12.153163.
• Laszuk W., 2016. Problematyka wyznaczania i aktualizacji obszarów rozliczeniowych ciepła spalania oraz obszarów nawaniania z wykorzystaniem urządzeń do zdalnego pomiaru parametrów jakościowych. Nafta-Gaz, 8: 651–659. DOI: 10.18668/NG.2016.08.10.
• McLennan F., Kowalski B.D., 2012. Process Analytical Chemistry. Springer Science & Business Media. ISBN-10: 9401042624.
• Nollet L.M.L., 2005. Chromatographic Analysis of the Environment. Third Edition. CRC Press. ISBN: 1420027980, 9781420027983.
• Pham Tuan H., Janssen J.G.M., Cramers C.A.M.G., Kuiper-Van Loo E.M., Vlap H., 1995. Evaluation of the performance of various universal and selective detectors for sulfur determination in natural gas. J. High Resolut. Chrom., 18(6): 333–342. DOI:10.1002/jhrc.1240180603.
• Sewerin, 2016. EX-TEC OD 4 / GM 4. Operating Instructions. <https://www.sewerin.com/fileadmin/redakteure/BEA/en/bea_od4_gm4_en.pdf> (dostęp: październik 2019).
• Stradiotto N.R., Yamanaka H., Zanoni M.V.B., 2003. Electrochemical Sensors: A Powerful Tool in Analytical Chemistry. J. Braz. Chem. Soc., 14(2): 159–173. DOI: 10.1590/S0103-50532003000200003.
• Szczepaniak W., 2011. Metody instrumentalne w analizie chemicznej. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. ISBN 978-83-01-14210-0.
• Szewczyk A., 2018. Badanie wpływu zwiększonej zawartości wybranych związków siarki na odpowiedź detektora THT stosowanego w analizatorach ANAT-M. Praca własna INiG – PIB; nr zlec. 1824/WN/2018, Archiwum Instytutu Nafty i Gazu – Państwowego Instytutu Badawczego, Kraków.
• Szlęk M., Holewa J., 2015. Optymalizacja metody oznaczania zawartości związków siarki występujących w paliwach gazowych. Nafta-Gaz,5: 308–313.
• Yunusa Z., Hamidon M.N., Kaiser A., Awang Z., 2014. Gas Sensors: A Review. Sensors & Transducers, 168(4): 61–75.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).