New low-cost method for determination of heating value of natural gas

• Autorzy: Rybitskyi I. , Karpash O. , Darvay I. , Karpash M.

Warianty tytułu

PL

Nowe, tanie metody oznaczania wartości opałowej gazu ziemnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

New method for heating value determination has been proposed earlier which lays in simultaneous measurement of carbon dioxide and nitrogen concentrations and speed of sound in natural gas and use of neural network utilized for calculation of heating value. Based on reference data bases application of the method allowed to achieve relative error of 2.6% for heating value determination. Afterwards additional investigation has been made aimed to exclude nitrogen concentration measurement, which also gave good accuracy of heating value determination. Special experimental setup has been developed for experimental verification of the method. Experimental setup included commercial ultrasonic device for speed of sound measurement, special carbon dioxide concentration meter, relative humidity and temperature measuring units. Numerous experiments were completed using the setup with subsequent natural gas chromatographic analysis. Analysis of the achieved results showed good accordance of the theoretical model with experimental data.

PL

W artykule zaproponowano nową metodę określania wartości grzewczej polegającą na równoczesnym pomiarze stężenia dwutlenku węgla i azotu, prędkości akustycznej gazu ziemnego i wykorzystania sieci neuronowych do obliczenia wartości grzewczej. Korzystając z metody opartej na bazie danych odniesienia uzyskano względny błąd 2,6%. Następnie przeprowadzono dodatkowe badanie ukierunkowane na oddzielenie pomiaru stężenia azotu, co również dało dokładny wynik pomiaru wartości cieplnej. Opracowano specjalny zestaw badawczy w celu przeprowadzenia doświadczalnej weryfikacji metody. Zestaw ten składa się z komercyjnego urządzenia ultradźwiękowego do pomiaru prędkości dźwięku, specjalny miernik stężenia dwutlenku węgla, jednostki do pomiaru wilgotności względnej i temperatury. Przeprowadzono równocześnie liczne eksperymenty za pomocą wspomnianego zestawu i analizę chromatograficzną gazu. Analiza uzyskanych wyników wykazała dobrą zgodność teoretycznego modelu z danymi doświadczalnymi.

Słowa kluczowe

EN

heating value; natural gas; CO2; speed of sound

PL

wartość grzewcza; gaz ziemny; CO2; prędkość akustyczna

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Wiertnictwo, Nafta, Gaz
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 28, z. 1-2
• Strony: 333--338
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rybitskyi I.

• Ivano-Frankivsk Technical University of Oil and Gas, Ivano-Frankivsk, Ukraine

autor

Karpash O.

• Ivano-Frankivsk Technical University of Oil and Gas, Ivano-Frankivsk, Ukraine

autor

Darvay I.

• Ivano-Frankivsk Technical University of Oil and Gas, Ivano-Frankivsk, Ukraine

autor

Karpash M.

• Ivano-Frankivsk Technical University of Oil and Gas, Ivano-Frankivsk, Ukraine

Bibliografia

• [1] Natural gas - Determination of composition with defined uncertainty by gas chromatography: DSTU ISO 6974 (parts 1-4): 2007 .- [Valid from 2007-01-01] .- K: Derzhspozhivstandart Ukraine, 2007 .- 62 pp.
• [2] Natural burning gases. Method for heating value determination by pressurized water calorimeter: GOST 27193-86 .- [Carried in 1988-01-01] .- M: USSR State Committee on Standards, 1987 .- 14 pp.
• [3] Karpash O.M. New informative parameters for natural gas heating value determination / O.M. Karpash, I.Ya. Darvay, M.O. Karpash // Oil and Gas industry .-2008 .No 4. - p. 57-60.
• [4] Morrow T.B. Development of a low cost inferential natural gas energy flow rate prototype retrofit module, Final report, DOE Cooperative Agreement No. DE-FC21- 96MC33033, U.S. Department of Energy, Morgantown, WV. Southwest Research Institute, San Antonio, TX.