Spectra Sensors és Optograf elemzők bemutatása
Spectra sensors TDL elemzők • • • • •
Az elsők között a TDL területen Alkalmazás specifikus fejlesztések Mintaelőkészítő + elemző Fejlett diagnosztika Magas szintű gyári támogatás
Spectra Sensors TDL elemző felhasználása
Extraktív alkalmazásra
1 2
Szénhidrogén minta
3 Robbanásbiztos
SpectraSensors TDL referenciák megoszlása 4% 9%
Natural Gas Processing 17%
LNG 51%
Refining Petrochemicals Other
19%
Tipikus alkalmazások
Földgáz alkalmazások Description
Measured Component
Typical Range
Desiccant Dryer Outlet
H2O
0 – 10 ppmv
Product Purity/Residue Gas
H2 O
0 – 10 ppmv
Fractionation/NGL Products
H2 O
0 – 20 ppmv
Product Purity/Residue Gas (NGL Plant)
H2 S
0 – 10 ppmv
Raw Gas Feed/Produced Gas
H2 S
0 – 1000 ppmv
Amine Scrubber Outlet (Liquid)
H2 S
0 – 10 ppmv
Amine Scrubber Outlet (Solid)
H2 S
0 – 10 ppmv
Fractionation/NGL Products
H2 S
0 – 10 ppmv
Raw Gas Feed/Produced Gas
CO2
0 – 50%
Amine Outlet (Sweet Gas)
CO2
0 – 100 ppmv
Fractionation/NGL Products
CO2
0 – 100 ppmv
Finomítói alkalmazások Description
Measured Component
Typical Range
Hydrogen Recycle for Catalytic Reformer
H2 O
Control: 0 - 50 ppmv Trend: 50 – 500 ppmv
Propane/Propylene Mix
H2 O
0 – 10 ppmv
Alkylation Feed C4
H2 O
0 – 10 ppmv
Propane/Propylene Mix
H2 S
0 - 10 ppmv
Flare Gas
H2 S
0 - 10 & 0 – 320 ppmv
Fuel Gas
H2 S
0 – 320 ppmv
Hydrogen Recycle for Catalytic Reformer
H2 S
0 – 50 & 0 – 300 ppmv
Olefin technológiai alkalmazások Description
Measured Component
Typical Range
Acetylene Converter Inlet
C2H2
0 – 2.5%
Acetylene Converter Mid-bed
C2H2
0 – 3,000 ppmv
Acetylene Converter Outlet
C2H2
0 – 5 ppmv
Ethylene Product Purity
H2 O
0 – 10 ppmv
Ethylene Product Purity
NH3
0 - 5 ppmv
Ethylene Product Purity
C2H2
0 – 5 ppmv
Propylene Product Purity
H2 O
0 – 10 ppmv
A gyors és megbízható acetilén mérés lehetővé teszi a a technológiát üzemeltető számára, hogy időben történjen a beavatkozás az acetilén konverternél, így csökkenthető a fáklyázások száma.
Spectra Sensors összegzés • SpectraSensors TDL pontos és megbízható elemző szénhidrogén alkalmazásokra • Több mint 6500 telepített alkalmazás világszerte • Jól bevált applikációk, tapasztalat a különböző iparágakban
Innovative
Reliable
OptografTM
Proven
Kaiser Optical Systems és a SpectraSensors Kaiser Optical Systems Inc. (KOSI) és a SpectraSensors Inc. (SSI) egyesült és az E+H cégcsoporton belül alkotnak TDL fejlesztő és gyártó csoportot Az Optograf az applikáció alapján előre megtervezett kulcsrakész processz elemző a mintavételtől a DCS kommunikációig elsősorban vegyipari vagy petrolkémiai területre A legfontosabb felhasználási területei Syngas vagy H2 „menedzsment” finomítói területen
Lézer elven mérő RAMAN spektroszkópiát használó elemző amely a teljes gázösszetételt méri!!!
Slide 11
Optograf Product Introduction/Overview – Sales Meeting Europe
OptogramTM Spectrum = Color Writing ≈ Chromatography ‘One Color In, Multiple Colors Out’
Vibrational energy states
• A mintában lévő egyes összetevők különböző energiájú hullámot bocsátanak ki • Minden összetevő összefüggésbe hozható egy „vibrációs energia állapottal” • A Raman spektrumban az egyes összetevők jól detektálható különböző hullámhosszú (színű) fényt bocsátanak ki a mintából • Az molekuláris gázoknak (pl. CO, CO2, H2, N2, NH3) egyszerű RAMAN spektruma van, gyakran ez csak egy jól azonosítható csúcs • Az Optograf egy lézer fényt bocsát a mintába egy optikai kábelen keresztül az ún. AirHead mintavevőbe amely a mintához közvetlenül kapcsolódik • The Raman szórást az AirHead mintavevő összegyűjti és az elemző felé továbbítja elemzésre • Az Optograf méri az összes gázösszetevőt párhuzamosan és a hullámhossz (szín) alapján azonosítja őket.’
Optograf Product Introduction/Overview – Sales Meeting Europe
OptogramTM Spectrum = Color Writing ≈ Chromatography ‘One Color In, Multiple Colors Out’
Hányféle kromatográfiás módszer ismert? HPLC GelPC SCF Ion Gas TLC stb. És egy új: OC
Optograf : Optical Chromatograph (OC) Vibrationala CHROMA kifejezést a Chromatography-ba Visszahozza energy states
OptografTM : Egy kulcsrakész mérési megoldás * CO N2 H2 *
OptoAST™
CO2 CH4
Mintavevő fej
* * *
OptogramTM Spectrum
AirheadTM Fiber Optic mintavevő
OptoDRS™ Processz csatlakozó
OptografTM Elemző
Optograf Product Introduction/Overview – Sales Meeting Europe
Fast Loop at Shelter
OptografTM kialakítása Excitation Fiber
Gas Probe
Pressure
Collection Fiber
Green Laser (532 nm)
RTD
Notch
Slit
Transmission Grating
Chan1 Chan2
Sapphire Window
Chan3 Chan4
CCD Detector 1650x200 pixels
Reflector
Chan1 Sample Flow
Chan2 Focusing Optics
Embedded Computer/ Touchscreen
Chan3
Chan4
OptografTM felépítése Optograf (18”Wx10”Dx32”H)
4 Mintavevő (4 Lasers): Párhuzamosan működnek Nincs szükség multiplexelésre
Tecnológiával érintkező rész: 316 SS Teflon
Nyomás: 1000 psi
Hőmérséklet: 150oC (@ tip) 80oC (cable entry)
Size: Fit 1” Swagelok X-Tee
• Max. 100 meters
Optograf Product Introduction/Overview – Sales Meeting Europe
@ Pipe or Fast Loop at Shelter
Stream 1 Stream 2 Stream 3
@ Pipe or Fast Loop at Shelter @ Pipe or Fast Loop at Shelter
Stream 4
@ Pipe or Fast Loop at Shelter
OptografTM rendszerbe illesztése Zona 2 Area/ Cabinet/Shelter
Instrument/Control Room
Gas Probe Pressure
4 –20 mA
Modbus Master/ Interface
RTD
IS Barriers (Inside Enclosure) Modbus Protocol
Gas Probe Pressure RTD
RS485 or TCP/IP
TDC3000 (DCS)
Fiber-optic Cable Gas Probe Pressure Plant network
RTD
OptografTM Gas Probe Pressure
Remote Workstation
RTD
Field Installation – Outside Shelter Wall/At Pipe
Technician Office
Lézeres elemzők lehetséges elrendezései A változat: Szenzor + Kontroller
B változat: A+ helyi mintaelőkészítő
Telepítési megoldások (C változat) 2 1 “Pipe-to-Pixel”
1 + kültéri műszerszekrény
3 1 + Rb-s zóna/ klimatizált konténer
OptografTM lehetséges elrendezései A változat : Szenzor + kontroller
B változat: N/A
Sensor = Optical Probe
Telepítési megoldások (C változat) 2 1 “Pipe-centric” “Pipe-to-Pixel”
1 + kültéri műszerszekrény
Optical Fiber <100m
Optical Fiber <100m
OptoDRS Div. 1/Zone 1
OptoAST
Optograf
Div.1 /Zone 1
Div. 2/Zone 2
3 1 + Rb-s zóna/ klimatizált konténer
Hagyományos analizátor elrendezés GP Area Field – Classified Area (Typically ZONE2)
DCS
Analyzer House
Process Stream
Control Room
A N
SS
Instrument Room
A N
Field LAN
Today & 50+ Years = Shelter Centric
Analyzer Shop
o&m user
Konténer elrendezés = Költséges
J.J. Gunnell and P. van Vuuren, “PROCESS ANALYTICAL SYSTEMS: A VISION FOR THE FUTURE” Plenary Session Paper, IFPAC2000, Las Vegas, NV
Általános analizátor dilemma Mintaelőkészítő rendszer
Flare Vent Analyzer Flow FI PI
FI
Bypass Flow
F Heat Traced Sample Transport Lines
Atm Vent
Analyzer Flow NV
Validation Valves
Sample Conditioning System Field
(typically located at Shelter)
Az analizátor a mintaelőkészítő rabja
OptografTM Analyzer („konténer rabság”)
Optográf analizátor elrendezése Technológia
Lézeres elemző: 1. 2. 3. 4.
A „fény” továbbítható optikai kábelen AirheadTM Mintavevő a technológiába telepíthető Nincs mintavétel, továbbítás A mérés a mintavételi helyhez „költözik”
OptografTM Analyzer
A hagyományos és új rendszer dilemmája
CLASSIC Paradigm SHELTER-Centric
NEW Paradigm PIPE-Centric
Process/Measurement environment is CHANGED TO MEET the ANALYZER sampling/operating requirements
Analyzer sampling/operating requirements are ADAPTED TO the PROCESS ENVIRONMENT
OptoAST™ mintavevő beépítése
OptoDRS™ mintavevő beépítése OptoDRS
OptoDRS
Temperature Controller
Temperature Controller
Frontside View
Backside View
Optograf elemző rendszer felépítése
Alkalmazások: • Syngas – gyártás és felhasználás • Finomító Hidrogéngyártás
Syngas gyártás, felhasználás Gasifier Coal
H2 Refinery
Coke
Tailgas Biomass
Conversion Waste
Electricity/ SNG/ FuelCell Reformer
Raw Gas
Black Liquor
Gas Treatment Rectisol Amine Treatment
IGCC
SYNGAS Synthetic Fuels Gasoline/Diesel
Natural
Natural Gas Gas
Ammonia/ Fertilizers
UCG*
*UCG = Underground Coal Gasification
Methanol/ DME
Steel DRI Process
Ammónia Üzemi Alkalmazások
Finomító: Hidrogéngyártás CH4, H2, N2, CO2, CO mérés
Hidrogéngyártás alkalmazások
Összegzés OptografTM működési elv
Az Optograf egy processz Raman elemző amely meghatározott gázokra a GC-khez hasonlóan képes a teljes gázösszetételt meghatározni.
Mintavétel kialakítása (Air-head probe)
A mintavétel és mérés a mintavétel helyén történik. Nem szükséges mintatovábbítás az analizátorhoz. A jel továbbítása optikai szálon történik az analizátor felé.
Analizátor elhelyezése
Az analizátor megbízhatósága és teljesítménye független a mintavételi rendszer kockázataitól.
OptoDRS™ és OptoAST™ mintavevő és mintaelőkészítő
Az analizátor részeként kerül beépítésre, specifikusan az alkalmazásnak megfelelően, tartalmazza a mintavevőt (air-head probe) és a mintaelőkészítést.
Köszönöm a figyelmet!
