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Sistemi di monitoraggio del processo di upgrading
Soluzione analitica completa per il monitoraggio del processo di upgrading
Riccardo Boarelli - Pollution
Sommario
Il sistema per il monitoraggio del processo di upgrading Pollution è la Soluzione analitica completa e ideale per misurare i parametri fondamentali negli impianti di upgrading da biogas a biometano e, in particolare, il monitoraggio dei VOC (Composti Organici Volatili), ovvero i mascheranti e/o interferenti degli odorizzanti del biometano.
Tecnologie innovative per il Processo di upgrading
Tecnologie innovative per:
- Environment:
. Stack emission;
. Outdoor air quality;
. Indoor air quality.
- Quality & process:
. Natural gas green energy;
. Petrochemical pharmaceutical;
. Leak detection.
Soluzione analitica per il monitoraggio del processo di upgrading
Ottimizzazione dei costi - semplicità d'uso:
. Approfondendo le necessità degli operatori, è emerso che sarebbe stato ottimale poter avere un unico analizzatore che facesse analisi su tutto il processo di upgrading;
. Ascoltando queste necessità, abbiamo proposto un sistema di monitoraggio completo che misuri tutti i parametric gassosi fondamentali per una corretta gestione del processo di produzione del biometano;
. Nell'ottica della razionalizzazione abbiamo proposto agli operatori di poter usare un unico strumento per le analisi su tutti i flussi gassosi dell'impianto. Biogas, biometano e offgas;
. È stato quindi necessario definire sia i parametri fondamentali da sorvegliare che i punti fondamentali del processo di produzione.
VOC più significativi presenti nel biogas:
- Acetone quando presente, è il primo segnale di problemi all'interno del digestore anaerobico, in particolare problemi legati alla salute dei batteri;
- MEK (2-butanone) particolarmente attivo nel degradare il materiale polimerico delle membrane, perciò è da controllare in maniera speciale;
- Aromatici e terpeni sono i composti con la concentrazione maggiore (fino 2000 ppm) nel biogas:
. Styrene;
. BTEX;
. Cumene;
. Alfa & Beta pinene;
. Limonene;
. p-Cymene.
Inficon Micro GC Fusion è stato comparato con un GC da laboratorio, dando gli stessi risultati. Il cromatogramma mostra l'analisi dei VOC con concentrazioni variabili tra 10 (benzene) e 140 ppm (acetone).
In alcuni casi è possibile che i filtri si saturino in pochissimo tempo. Qui sotto vediamo il trend di un impianto in cui
in soli 2 giorni si raggiunge l'80% del quantitativo dei VOC presenti nel biogas grezzo.
Soluzione analitica per il processo di upgrading
1. Analisi H2S e O2 biogas dopo primo filtro H2S;
2. Analisi VOC biogas entrate carboni attivi;
3. Analisi VOC biogas dopo primo a carboni attivi;
4. Analisi VOC biogas uscente carboni attivi;
5. Analisi qualità CO2 oppure CH4 in atmosfera;
6. Analisi qualità del Biometano;
7. 8. Gas standard per verifiche e calibrazioni automatiche MPF: Sistema di campionamento multipunto riscaldato RCB: Remote control BOX - Cloud - PLC - Telegestione.
Gli impianti in attività
Sono 6 gli impianti attualmente in funzione con il sistema di monitoraggio di Pollution.
- Environment:
. Stack emission;
. Outdoor air quality;
. Indoor air quality.
- Quality & process:
. Natural gas green energy;
. Petrochemical pharmaceutical;
. Leak detection.
Soluzione analitica per il monitoraggio del processo di upgrading
Ottimizzazione dei costi - semplicità d'uso:
. Approfondendo le necessità degli operatori, è emerso che sarebbe stato ottimale poter avere un unico analizzatore che facesse analisi su tutto il processo di upgrading;
. Ascoltando queste necessità, abbiamo proposto un sistema di monitoraggio completo che misuri tutti i parametric gassosi fondamentali per una corretta gestione del processo di produzione del biometano;
. Nell'ottica della razionalizzazione abbiamo proposto agli operatori di poter usare un unico strumento per le analisi su tutti i flussi gassosi dell'impianto. Biogas, biometano e offgas;
. È stato quindi necessario definire sia i parametri fondamentali da sorvegliare che i punti fondamentali del processo di produzione.
VOC più significativi presenti nel biogas:
- Acetone quando presente, è il primo segnale di problemi all'interno del digestore anaerobico, in particolare problemi legati alla salute dei batteri;
- MEK (2-butanone) particolarmente attivo nel degradare il materiale polimerico delle membrane, perciò è da controllare in maniera speciale;
- Aromatici e terpeni sono i composti con la concentrazione maggiore (fino 2000 ppm) nel biogas:
. Styrene;
. BTEX;
. Cumene;
. Alfa & Beta pinene;
. Limonene;
. p-Cymene.
Inficon Micro GC Fusion è stato comparato con un GC da laboratorio, dando gli stessi risultati. Il cromatogramma mostra l'analisi dei VOC con concentrazioni variabili tra 10 (benzene) e 140 ppm (acetone).
In alcuni casi è possibile che i filtri si saturino in pochissimo tempo. Qui sotto vediamo il trend di un impianto in cui
in soli 2 giorni si raggiunge l'80% del quantitativo dei VOC presenti nel biogas grezzo.
Soluzione analitica per il processo di upgrading
1. Analisi H2S e O2 biogas dopo primo filtro H2S;
2. Analisi VOC biogas entrate carboni attivi;
3. Analisi VOC biogas dopo primo a carboni attivi;
4. Analisi VOC biogas uscente carboni attivi;
5. Analisi qualità CO2 oppure CH4 in atmosfera;
6. Analisi qualità del Biometano;
7. 8. Gas standard per verifiche e calibrazioni automatiche MPF: Sistema di campionamento multipunto riscaldato RCB: Remote control BOX - Cloud - PLC - Telegestione.
Gli impianti in attività
Sono 6 gli impianti attualmente in funzione con il sistema di monitoraggio di Pollution.
Video
Versione portatile per Service e Laboratori
La richiesta:
- Alcuni operatori del settore hanno espresso la necessità di poter effettuare analisi in tempo reale su Impianti sia in fase di accensione, che durante le attività di manutenzione ordinarie. Anche in questo caso sarebbe ottimale poter avere un unico analizzatore per i principali parametri;
- Il Micro GC Fusion si presta bene a questa attività perché è semplice da usare grazie ad alcune caratteristiche peculiari:
1. Compatto e leggero (< 6Kg);
2. Meno di 5 minuti dall'accensione all'analisi;
3. Touch screen per eseguire analisi "click&run";
4. Connessione WiFi;
5. Software utilizzabile anche da Tablet.
Qui troviamo alcuni esempi di test in campo in varie configurazioni a seconda della soluzione analitica per il monitoraggio del processo di upgrading. Molto facile il suo funzionamento ed estremamente robusto.
Può essere declinato in versione trasportabile o montato su un auto o furgone per maggiore semplicità.
Conclusioni
Risultati e conclusioni
La facilità d'uso di Micro GC Fusion ha permesso di far incontrare l'affidabilità e robustezza analitica di un gascromatografo con la facilità d'uso di un sensore gas. Ciò permette di andare incontro a tutte le soluzioni analitiche per il monitoraggio del processo di upgrading tipiche di chi si occupa di un impianto di biometano, consentendo di risparmiare sui costi di esercizio, semplificando e accelerando le analisi Il tutto è reso ancora più fruibile vista la possibilità scegliere tra un controllo on-line sempre attivo oppure uno strumento trasportabile che permette di eseguire analisi di elevata qualità, facilmente e in pochi minuti la dove servono e quando servono Per chi fosse interessato a provare con mano le caratteristiche appena descritte, è possibile organizzare prove in campo su impianti reali a discrezione del richiedente.
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Fonte: mcTER Biometano-Biogas-Biomasse - Milano settembre 2021 workshop
Settori: Analisi, abbattimento e Controllo emissioni, Biocarburanti, Bioenergia, Biogas, Biomasse, Biometano, Cogenerazione, Combustibili, Efficienza energetica industriale, GAS, Rinnovabili
Parole chiave: Analisi e monitoraggio COV, Biogas, Biomasse, Biometano, Tecnologie di upgrading, VOC
