Thermo Scientific Oil and Gas - Petroleum and Natural Gas - Analysis Workflows

Význam tématu

Analýza ropy, zemního plynu a souvisejících procesních vod je nezbytná pro zajištění kvality produktů, dodržení regulačních norem a maximalizaci provozní efektivity v celém hodnotovém řetězci od průzkumu až po distribuci.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem dokumentu je prezentovat komplexní přehled analytických workflow v sektorech upstream, midstream a downstream a ukázat optimalizované metody a standardy (ASTM, GPA, IP, EN, ISO) pro testování surovin, meziproduktů i finálních produktů.

Použitá metodika a instrumentace

• Gas Chromatography (GC) a GC-MS pro rozbor uhlovodíků, biomarkerů, aromátů a kyslíkatých sloučenin.
• Ion Chromatography (IC) a Combustion IC (CIC) pro stanovení halogenidů a síry.
• Inductively Coupled Plasma–Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES) pro stopové kovy.
• Elemental Analyzer (OEA) pro C, H, N, S, O ve vzorcích ropných produktů.
• Laboratorní informační systémy (LIMS) a Chromeleon CDS pro integraci dat a řízení procesů.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific TRACE 1310 Series GC, TRACE 1300 Series GC s TCD/FID a systémem Instant Connect.
• Thermo Scientific Q Exactive GC-MS/MS (Orbitrap) a DFS HRGC-MS.
• Thermo Scientific Flash 2000 Organic Elemental Analyzer.
• Dionex Integrion HPIC a ICS 5000+ pro vysokotlakou a rychlou iontovou chromatografii.
• Thermo Scientific iCAP 7000 Plus ICP-OES.
• Thermo Scientific SampleManager LIMS, Dionex Chromeleon CDS.

Hlavní výsledky a diskuse

• Simulovaná destilace (ASTM D7096, D2887) pro stanovení bodu varu frakcí od LPG až po vosky.
• Stanovení výhřevnosti NGL (GPA 2177) pomocí GC s tepelnou vodivostní detekcí.
• Analýza korozivních kyslíkatých sloučenin v LPG (ASTM D7423).
• Separace aromátů a optimalizace čištění kolony pomocí zpětného proplachu (TRACE 1310 GC).
• Stanovení stopových kovů v naftě a benzinu ICP-OES s vynikající přesností a opakovatelností.
• Detekce biomarkerů (terpanů) pro geochemickou charakterizaci surové ropy metodou HRAM GC-MS.
• Rozdělení a kvantifikace pevných i kapalných halogenidů a síry pomocí CIC.
• Analýza stálých solí v alkanolaminových roztocích pro čištění plynů (ICS 5000+ HPIC).

Přínosy a praktické využití metody

• Zrychlené laboratorní procesy a minimalizace prostojů díky rychlé výměně modulů (Instant Connect).
• Vyšší spolehlivost výsledků a přesné dodržení průmyslových norem.
• Redukce provozních nákladů a lepší prediktivní údržba zařízení.
• Komplexní správa dat a auditní stopa pomocí LIMS a CDS.
• Možnost automatizace rutinních analýz se zachováním vysoké kvality dat.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace umělé inteligence a strojového učení pro prediktivní analýzu kvality.
• Rozvoj on-line a in-situ systémů pro nepretržité sledování procesů.
• Další miniaturizace a zvýšení citlivosti analytických systémů.
• Propojení laboratorních a provozních dat v rámci digitalizace průmyslu 4.0.
• Vývoj nových materiálů kolonu a detektorů pro širší rozsah analyzovatelných sloučenin.

Závěr

Celková analytická strategie kombinuje pokročilé chromatografické, spektrometrické a iontové metody s robustními informačními systémy. Výsledkem je optimalizované řízení kvality napříč celým hodnotovým řetězcem ropy a zemního plynu.