Soluciones de análisis de gases para la refinación de petróleo

La reacción de Claus 2 H₂S + SO₂ → 3 S + 2 H₂O alcanza su condición estequiométrica óptima cuando el H₂S y el SO₂ ingresan a los convertidores catalíticos en una relación molar de 2:1. Cualquier desviación reduce la eficiencia de recuperación de azufre: un exceso de H₂S deja H₂S sin convertir en los gases de cola (olor, riesgos para la salud y cumplimiento normativo); un exceso de SO₂ deja SO₂ sin reaccionar y desperdicia capacidad de oxidación. La medición continua de H₂S con TDLAS in situ a través de la chimenea, junto con un analizador de SO₂ por fluorescencia UV en los gases de cola, permite cerrar este lazo en tiempo real.

Los analizadores de conductividad térmica (TCD) (clase ZS6300-H2) miden H₂ a granel en %vol a la salida del gas producto, con un límite de detección de nivel ppm y un rango dinámico de varias décadas. El TCD mide directamente el objetivo de pureza de ≈99 %; la medición de impurezas traza por debajo de ppm —relevante para el hidrógeno de grado para celdas de combustible— requiere métodos basados en láser (TDLAS) o cromatografía y queda fuera del alcance del TCD para mediciones a granel.

Según 40 CFR Parte 60, Subparte Ja, sí: el método de referencia para medir hidrocarburos totales en los gases de venteo de antorcha requiere una línea calentada y FID calentado. Las líneas de muestreo frías retienen los hidrocarburos más pesados y sesgan la lectura hacia valores bajos. Para esta aplicación, la tecnología de referencia es un analizador de hidrocarburos totales por FID calentado, con muestreo extractivo calentado por encima de 180 °C y configurado para el rango dinámico del cabezal de antorcha.

Sí. La alquilación con HF usa HF anhidro como catalizador y requiere medir HF en el proceso (para controlar la carga de catalizador y la conversión) y monitorear la seguridad respecto al HF en el perímetro (para controlar la exposición del personal). La tecnología de referencia para el proceso es TDLAS para HF (clase ZS8100-HF), con muestreo calentado de Monel/PFA; además, se instalan sensores fijos de seguridad para HF y capas adicionales de monitoreo perimetral por UV-DOAS. La alquilación con ácido sulfúrico no requiere analizadores de HF, pero implica el seguimiento de niebla, aerosoles y sulfatos, fuera del alcance de esta aplicación.

Un analizador de gases de cola mide continuamente el gas que sale de una unidad Claus de recuperación de azufre (SRU) y, si existe, de la unidad de tratamiento de gases de cola (TGTU). Se utiliza para ajustar la recuperación de azufre y confirmar el cumplimiento normativo de emisiones. Mide las especies de azufre residuales (H₂S, SO₂) y otros componentes que permiten controlar la demanda de aire de la SRU; el objetivo clásico de control Claus es una relación aproximada de 2:1 entre H₂S y SO₂. La tecnología se elige según la ubicación del analizador y las condiciones de la corriente: TDLAS in situ a través de la chimenea para H₂S y fluorescencia UV pulsada o absorción UV para SO₂. Se opta por óptica in situ o muestreo extractivo calentado según la temperatura de la corriente y el punto de rocío del azufre. GESHINE ofrece soluciones para medir H₂S/SO₂ en la alimentación y los gases de cola de SRU dentro de su oferta más amplia de análisis de gases para refinerías, junto con el monitoreo de O₂ en calentadores y de los cabezales de antorcha.

Los gases de refinería, una mezcla de gas combustible y gases residuales de proceso provenientes de unidades FCC, reformadores, hidrotratadores y plantas de gas, se analizan tanto para el control de la combustión como para la seguridad. La identificación y cuantificación completa de componentes (H₂, hidrocarburos C1–C4, H₂S, CO) para determinar el poder calorífico y el balance del gas combustible corresponde a la cromatografía de gases de proceso. GESHINE aporta mediciones específicas de componentes que operan de forma continua junto con esa técnica: H₂S para tratamiento y corrosión, O₂ para la combustión en calentadores y CO/CO₂ para la eficiencia. Si un sistema suministrado debe combinar el análisis continuo de componentes con la composición por cromatografía de gases, el alcance se define como una integración con un sistema de cromatografía de gases asociado. Las soluciones para la industria de refinación asignan estas mediciones unidad por unidad.