طیف سنجی رامان در کاربردهای پایین دستی نفت و گاز

اهمیت طیف سنجی رامان در صنایع نفت و گاز

آنالیز رامان سابقه طولانی در حوزه استخراج نفت و گاز دارد. طیف سنجی رامان یک فرآیند قدرتمند و دقیق با کاربری آسان است که در تمام بخش‌های تولید نفت و گاز، از صنایع بالادستی (Upstream) گرفته تا صنایع پایین دستی (Downstream) کاربرد دارد. این روش می‌تواند به رفع چالش‌های آنالیزی موجود در پالایشگاه‌ها کمک کند. به علاوه قابلیت اندازه‌گیری آنلاین را نیز فراهم می‌سازد. طیف سنج‌ های رامان می‌توانند با روشی سریع و غیرمخرب همه چیز از الفین‌ها گرفته تا آروماتیک‌ها را آنالیز کنند. همچنین امکان کنترل، پیش بینی و بهینه‌سازی راهکارهای نظارت بر بخش نفت و گاز را فراهم می‌کند. شما می‌توانید به کمک این آنالیز بر ترکیب مواد در طی عملیات حفاری نظارت کنید تا اندازه‌گیری‌های آنلاین سریع، دقیق و غیر مخرب را انجام دهید. سیستم‌های رامان شناسایی و کمی‌سازی ترکیبات را تسهیل می‌کنند. بنابراین می‌توانند در نظارت و کمی‌سازی هیدروکربن‌ها در تشکیلات گازی، فرآیندهای تبدیل هیدروکربن و انتقال گاز طبیعی بسیار موثر باشند. استفاده از رامان می‌تواند درک فرآیند را تسهیل کند و امکان کنترل موثر فرآیند را فراهم سازد. بنابراین سبب به حداقل رساندن خطاهای تولید می‌شود. شکل ۱ نمونه‌ای از یک سیستم رامان آنلاین را نشان می‌دهد.

انتخاب یک سیستم رامان مناسب و چگونگی به کارگیری آن در خط تولید مواردی هستند که از اهمیت بالایی برخوردارند. برای این منظور باید به چند نکته مهم توجه کنید:

مراحل لازم برای استفاده از سیستم رامان در خط تولید صنایع پایین دستی نفت و گاز

برای به‌کارگیری سیستم‌های رامان در خط تولید صنایع نفت و گاز لازم است که سه مرحله را پشت سر بگذارید. مراحل مورد نیاز برای افزودن این تکنیک به فرآیندهای تولید به شرح زیر است:

مرحله اول: نیازهای خود را تعیین کنید.

اولین قدم در افزودن رامان درون خط تولید صنایع پایین دستی نفت و گاز، تعیین نیازهای شما است. در واقع شما باید نوع نمونه‌هایی که آنالیز خواهید کرد، پارامترهای اندازه گیری مورد نظر و شرایط محیطی که سیستم رامان در آن کار می‌کند را مشخص نمایید.

● نوع نمونه:
طیف سنجی رامان آنالیز مایعات و گازها را در این کاربردها بر عهده خواهد داشت. بنابراین ملاحظات مکان نصب در سایت باید به درستی تعریف شوند.

● پارامترهای اندازه گیری:
پارامترهای خاصی که برای اندازه گیری نیاز دارید مانند ترکیب شیمیایی، غلظت و خواص فیزیکی را مشخص کنید. این امر به تعیین پیکربندی مناسب سیستم رامان و محدوده طیفی مطلوب کمک خواهد کرد.

● شرایط محیطی:
سیستم‌های رامان آنلاین ممکن است در معرض شرایط سخت محیطی مانند دما و فشار بالا، سیال‌های خورنده و گازهای خطرناک قرار گیرند. با در نظر گرفتن شرایط محیطی خود، اطمینان حاصل کنید که سیستم رامان مقاومت کافی در برابر این شرایط سخت را دارد.

مرحله دوم: یک سیستم رامان مناسب انتخاب کنید.

هنگامی که نیازهای خود را مشخص کردید، گام بعدی انتخاب یک سیستم رامان آنلاین مناسب است. هنگام انتخاب یک سیستم، عوامل زیر را در نظر بگیرید:

● محدوده طیفی:
با مشورت با کارشناسان شرکت تکسان اطمینان حاصل کنید که سیستم می‌تواند محدوده طیفی مورد نیاز برای آنالیز شما را اندازه‌گیری کند.

● رابط نمونه برداری:
سیستم‌های رامان آنلاین معمولا از یک پروب متصل به فیبر نوری برای ارتباط با جریان فرآیند استفاده می‌کنند. اندازه و طراحی پروب را با شرکت تکسان هماهنگ نمایید تا با شرایط فرآیند شما سازگار باشد.

● حساسیت و وضوح:
رزولوشن طیفی در سیستم رامان از اهمیت بالایی برخوردار است. این پارامتر حد تشخیص و توانایی تشخیص پیک‌های طیفی با فاصله نزدیک را نشان می‌دهد. پس حتما غلظت و پیچیدگی مورد انتظار نمونه‌های خود را در نظر داشته باشید.

● استحکام و قابلیت اطمینان:
سیستم‌های رامان آنلاین طوری طراحی می‌شوند که در برابر شرایط سخت محیطی موجود در کاربردهای نفت و گاز مقاوم باشند. در این موارد، مکانیسم‌های آب بندی و حفاظت در برابر ضربه و لرزش با توجه به شرایط سایت شما در نظر گرفته می‌شود.

برای راهنمایی و مشاوره در این زمینه حتما همین حالا با ما تماس بگیرید!

مرحله سوم: سیستم رامان آنلاین را در فرآیند تولید ادغام کنید.

مرحله آخر این است که سیستم رامان را در فرآیند خود ادغام کنید. این کار شامل نصب پروب فیبر نوری در جریان فرآیند و اتصال سیستم رامان به سیستم کنترل است. در این قسمت هم باید به چند نکته توجه کنید:
● محل نصب:
پروب باید در محل جریان ترکیبات مورد نظر در فرآیند تولید نصب شده و برای تعمیر و نگهداری قابل دسترسی باشد.

● یکپارچه سازی سایت:
برای ادغام سیستم رامان، برق و ابزارهای کاربردی سایت باید در دسترس باشند. به طور کلی کابل‌‌های ارتباطی باید بین شبکه انتقال داده و سیستم رامان وصل شوند.

● کالیبراسیون:
سیستم‌های رامان می‌توانند دارای کالیبراسیون اتوماتیک دوره‌ای و یا سیستم‌هایی با نیاز به کالیبراسیون مجدد باشند. شما با توجه به نیاز خود و آگاهی از شرایط هر کدام از سیستم‌ها، می‌توانید انتخاب مناسب را برای سایت خود انجام دهید.

● آنالیز داده‌ها:
سیستم رامان باید به گونه‌ای پیکربندی شود که آنالیز داده‌ها و بازخورد به موقع را به سیستم کنترل ارائه دهد. این فرآیند ممکن است شامل توسعه نرم افزار یا الگوریتم‌های سفارشی برای تفسیر طیف‌های رامان باشد. با ترکیب داده‌های طیف‌سنجی رامان و آنالیزهای نرم افزاری، می‌توان طیف گسترده‌ای از پارامترها را با توجه به محصولات تولیدی هر سایت اندازه‌گیری کرد. برخی از این پارامترها شامل تأیید ترکیبات بنزین، آنالیز پیش تصفیه‌های نفتا (naphtha)، شناسایی پیک‌های گوگرد، آنالیز CO_۲ ،CO و غلظت سطح اکسیژن در پالایشگاه‌ها هستند.

جمع‌بندی:

رامان آنلاین یکی از ابزارهای قدرتمند در کاربردهای پایین دستی نفت و گاز است. طراحی قوی، حساسیت بالا و بازخورد به موقع آن را به ابزاری ارزشمند برای نظارت و کنترل فرآیندها تبدیل کرده است. در حالی که ادغام و سفارشی‌سازی آسان آن تضمین می‌کند که الزامات خاص را برآورده سازد. برای دریافت مشاوره تخصصی و اطلاعات بیشتر در رابطه با سیستم‌های آنالیز رامان آنلاین می‌توانید با کارشناسان شرکت تکسان در تماس باشید.

منابع

۱-https://zaya.io/05imh

۲-https://zaya.io/kde8f