Oil and Gas Application Notebook

Význam tématu

Ropný a plynárenský průmysl společně s průmyslovými procesy úpravy vody představují kritické oblasti, kde přesné a spolehlivé analytické metody přispívají k optimalizaci výroby, kontrole kvality a prevenci poruch. Zajištění integrity procesů od průzkumu ložisek přes těžbu, přepravu, rafinaci až po úpravu odpadních a cirkulačních vod je základem pro udržitelný provoz a minimalizaci environmentálního dopadu.

Cíle a přehled studie / článku

Materiál představuje komplexní přehled analytických řešení pro ropný a plynárenský sektor a pro průmyslové úpravy vody. Hlavními cíli jsou:

• Popis pracovních toků v upstream, midstream a downstream sektoru
• Představení instrumentace pro analýzu paliv, plynů, rafinérských a vodních vzorků
• Ukázky aplikací včetně kvantifikace prvků, organických i anorganických látek

Použitá metodika a instrumentace

Pro pokrytí širokého spektra analytických požadavků jsou využity tyto technologie:

• Atomová spektrometrie a ICP-OES pro detekci kovů a stopových prvků
• Organická elementární analytika (OEA) pro stanovení C, H, N, S, O
• plynová chromatografie (GC, GC-MS, GC-HRMS) pro analýzu uhlovodíků, BTEX, PAHs, kyslíkatých sloučenin
• iontová chromatografie (IC, CIC, IC-MS) pro detekci aniontů, kationtů, amoniaku, aminů, HSS, kyselin
• HPLC pro specifické organické látky
• integrované softwarové řešení LIMS/CMS pro správu laboratorních dat

Hlavní výsledky a diskuse

Vybrané aplikace potvrzují vysokou přesnost, spolehlivost a reprodukovatelnost metod:

• Nitrogen v surové ropě dle ASTM D5291 s RSD pod 1 % (FlashSmart)
• Simulovaná destilace (SIMDIS) surové ropy a produktů dle ASTM D7169 na TRACE 1310 s detailním rozlišením frakčních rozmezí
• Výpočet výhřevnosti NG a NGL dle GPA metod na TRACE 1300 a 1310 GC
• Kvantifikace H2S, CO₂, permanentních plynů a uhlovodíků C1–C8 v rafinérních plynech trojkanálovým GC systémem
• Halogeny a síra v LPG pomocí CIC (ASTM D7994) s automatizovanou přípravou vzorku
• Stanovení BTEX, kyslíkatých aditiv a PAH v palivech GC/GC-MS
• Reprodukovatelnost stanovení dusíku v mazacích olejích OEA FLASH 2000 při různých nosných plynech
• Detekce stopových kovů v naftě na iCAP 7600 ICP-OES s chlazenou tryskou a MDL v jednotkách µg/kg
• Odstředěná separace teplotně stabilních solí (HSS) iontovou chromatografií za méně než 30 minut
• Detekce kationtů a aminů v alkalických scrubberech IC-MS se SIM režimem pro zajištění selektivity
• Trace anionty v kotelních a chladicích vodách IC s potlačenou vodivostní detekcí a EWP kalibrací na ppt úrovni

Přínosy a praktické využití metody

Implementace uvedených metod přináší:

• Rychlejší rozhodování díky spolehlivým výsledkům v reálném čase
• Snížení provozních nákladů optimalizací monitoringu procesů
• Zvýšenou kvalitu produktů a snížení rizika kontaminace
• Komplexní správu dat a zabezpečení auditních stop
• Automatizaci přípravy vzorků a minimalizaci chyb operátora

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry dalšího rozvoje zahrnují:

• Integraci pokročilé chromatografie s vysokorozlišovací MS a AI-řízenou analýzou dat
• Online senzory a on-stream měření v reálném čase s cloudovým přístupem
• Miniaturizaci zařízení pro mobilní a terénní aplikace
• Rozšíření prediktivní údržby pomocí strojového učení
• Ekologické metody přípravy vzorků s minimem rozpouštědel

Závěr

Komplexní portfolio analytických řešení pro ropný, plynárenský a průmysl úpravy vody poskytuje přesnost, spolehlivost a efektivitu potřebnou pro optimalizaci procesů, zabezpečení kvality a minimalizaci environmentálních rizik. Spolupráce s integrovanými informatikými platformami dále posiluje schopnost rychlého rozhodování a škálovatelnost laboratoří.

Reference

1. ASTM D5291, D7169, D7423, D7994, D3606, D4815
2. GPA Methods 2177, 2286
3. Thermo Scientific iCAP 7000/7600 Plus ICP-OES Analyzer
4. Thermo Scientific FlashSmart™ Elemental Analyzer
5. Thermo Scientific TRACE™ 1300/1310 GC, GC-MS
6. Thermo Scientific Dionex Integrion™ HPIC, Combustion IC
7. Thermo Scientific SampleManager LIMS