Innovative Lösung für die schnelle Multi-Gas-Überwachung von in Erdgas gemischtem Wasserstoff

Wie kann das kontinuierliche Laser-Raman-Überwachungssystem LRGA-3100 von Cubic Instruments den Prozess der Wasserstoffeinspritzung in Erdgas unterstützen?

Am 13. Oktober 2023 hat die Biden-Harris-Regierung 7 Milliarden Dollar für die Einrichtung von sieben regionalen Wasserstoff-Hubs (H2Hubs) im ganzen Land angekündigt. Das vom Energieministerium (DOE) initiierte H2Hubs-Programm zielt darauf ab, die Produktion, Speicherung, Lieferung und Nutzung von sauberem Wasserstoff zu erleichtern und so die breite Einführung und Integration dieser nachhaltigen Energiequelle voranzutreiben. Sauberer Wasserstoff wird heute in den Vereinigten Staaten nicht mehr allein verwendet, sondern hauptsächlich in das Gasnetz eingespeist, indem er mit Erdgas gemischt wird, was eine effizientere Ressourcennutzung ermöglicht und gleichzeitig das Ziel der Kohlenstoffreduzierung erreicht.

Aufgrund der beträchtlichen Unterschiede in den physikalischen und chemischen Eigenschaften von Wasserstoff und Methan sind die Betreiber in der Öl- und Gasindustrie jedoch besorgt über die Sicherheit der Nutzung bestehender Erdgaspipelines für den Transport von mit Wasserstoff gemischtem Erdgas. Aufgrund der extrem kleinen Molekülgröße von Wasserstoff und seiner hohen Diffusionsfähigkeit kann er bestimmte Rohrleitungsmaterialien durchdringen. Sobald er in das Metall eingedrungen ist, sammeln sich Wasserstoffatome an Versetzungen und winzigen Hohlräumen der Rohrleitungsmaterialien, was zu einer Verringerung der Zähigkeit des Materials, zur Rissbildung oder zu zeitverzögerten Brüchen führt. Dieser Prozess führt zur Wasserstoffversprödung. Gleichzeitig steigt mit dem zunehmenden Anteil von Wasserstoffgas in der Pipeline und dem zunehmenden Druck das Risiko von Pipelinebrüchen und Gaslecks. Darüber hinaus sind die Betreiber gleichermaßen darauf bedacht, die Anforderungen der Verbraucher an das vertraglich vereinbarte Mischgasverhältnis zu erfüllen, da Schwankungen im Mischungsverhältnis aufgrund der unterschiedlichen volumetrischen Heizwerte von Wasserstoff und Methan zu Schwankungen in der Verbrennungseffizienz der Gase führen. Um sicherzustellen, dass die Mischgase den gewünschten Energiebedarf und die gewünschte Verbrennungsleistung bei bestimmten Mischungsverhältnissen erreichen, müssen die Betreiber die strikte Einhaltung des erforderlichen Anteils der Wasserstoffeinspritzung durchsetzen.

Um die Sicherheit und Qualität des Gases zu gewährleisten, ist eine kontinuierliche Überwachung der Konzentration von gemischtem Wasserstoff und Erdgas notwendig, um sicherzustellen, dass das Verhältnis der Mischgase während des Transports durch die Gaspipelines zu den Endverbrauchern konstant auf einem bestimmten Niveau gehalten wird.

Cubic Instruments, ein führender Hersteller von Gasanalysatoren, hat die ausgereifte Technologieplattform der Laser-Raman-Spektroskopie von Cubic genutzt, um fortschrittliche Lösungen für verschiedene Gaskonzentrationsmessungen anzubieten. Um ein hohes Maß an Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Messung verschiedener Gaskomponenten zu erreichen, hat Cubic Instruments den schnellen Online-Gasanalysator LRGA-3100 innovativ entwickelt, der in der Öl- und Gasindustrie eingesetzt werden kann.

Der LRGA-3100 basiert auf der Laser-Raman-Spektroskopie-Technologie und wurde speziell für die schnelle und gleichzeitige Überwachung mehrerer Gase entwickelt. Es ist in der Lage, automatisch kontinuierliche Online-Messungen für alle Komponenten von Alkanen, einschließlich CH4, C2H6, C3H8, C4H10 und so weiter, sowie homonukleare zweiatomige Moleküle, einschließlich H2, N2, O2 und mehr, durchzuführen. Darüber hinaus zeichnet sich das LRGA-3100 durch hochpräzise Messungen und eine außergewöhnlich niedrige Drift aus, wodurch zuverlässige Messungen für die Multigas-Überwachung von gemischten Wasserstoff- und Erdgaskonzentrationen gewährleistet werden. Darüber hinaus mindert das LRGA-3100 effektiv das Risiko von Messfehlern, die durch manuelle Eingriffe verursacht werden und bei der Anwendung traditioneller GC-MS-Methoden auftreten können. Durch die rechtzeitige Analyse von Datenänderungen können Betreiber in der Öl- und Gasindustrie den vorgelagerten Prozess der Wasserstoffeinspritzung in das Erdgas umgehend anpassen, um die Sicherheitsgrenzwerte und die Anforderungen an die Gasqualität mit erhöhter Effizienz einzuhalten.

Mit seinen revolutionären Fortschritten in der Gasüberwachungstechnologie verhilft der LRGA-3100 der Öl- und Gasindustrie zu mehr Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Effizienz. Im Einklang mit dem steigenden Trend der Wasserstoffanwendung in den USA wird das hochmoderne LRGA-3100 die Betreiber beim Übergang zu einer sichereren, saubereren und nachhaltigeren Energiezukunft erheblich unterstützen.