マイクロGC Fusionによるパイプライン品質の天然ガス中のH2のモニタリング
パイプライン品質の天然ガス、つまり消費に使用されるガスは、メタンの割合が85%以上で、二酸化炭素、窒素、C2-C6+炭化水素の濃度はより低い。天然ガスの分析は、公共事業会社、エンジンメーカー、家電メーカー、その他の産業用ユーザーを含む様々なユーザーにとって非常に重要である。
持続可能性を高め、温室効果ガス（GHG）排出量を削減するための最近の取り組みが、天然ガスパイプラインへの水素注入の研究につながっている。燃やしても温室効果ガスを排出しない水素は、環境に優しいエネルギー源となりうるし、脱炭素化に向けても有効である。水素は、ガスコンロなど現在の消費者向け機器の使用を維持するために、30％までしか添加できない。天然ガス中の水素は、ガスクロマトグラフィーを使って簡単に同定・定量できる。
Micro GC Fusionは、燃料組成を理解し、発熱量やその他のガス特性を計算するために重要なガス成分データをモル％で測定し、レポートします。高品質の分析データは、製品開発、性能、環境コンプライアンス、レポート作成に役立ちます。精度が高く、小型で分析速度が速いMicro GC Fusionは、水素を添加した天然ガスのモニタリングが可能な理想的なBTU分析計です。
マイクロGCによるパイプライン天然ガス分析
水素を含むパイプライン品質の天然ガス分析には、10 mのMolsieveモジュールと12 mのQ-Bondモジュールの2つのモジュール構成が利用されました。 各モジュールは別々に配管され、最大限の汎用性を実現しました。
天然ガスのキャリブレーションスタンダードを2モジュールのMicro GC Fusionで実行し、保持時間、分離能力、ピークに対するキャリアガスの影響、再現性を測定しました。このキャリブレーションスタンダードに水素を1%から30%まで添加し、異なるキャリアガスにおけるピークの挙動と総発熱量の全体的な変化を調査した。
水素検出におけるヘリウムとアルゴンの比較
ヘリウムは炭化水素と固定ガスに対して優れた感度を提供するが、水素は例外である。水素の熱伝導率はヘリウムに非常に近いため、感度が低下する。さらに、水素の濃度が高くなると、ピークが分裂し始め、ピークの反転が起こるため、積分が難しくなり、不正確になります。この現象には注入量も関係しており、注入時間が長いほどピークが歪む。
Q-Bondモジュールは、キャリアガスとしてヘリウムを使用した場合、優れた感度と再現性を示すが、Molsieveカラムでは、水素量が1％から10％の範囲で、注入時間が15ミリ秒以下の場合にのみ有効なオプションとなる。
水素検出用のアルゴンキャリアガスは、水素に対してより強いシグナルを提供し、広い濃度範囲にわたってはるかに直線的ですが、他のすべての化合物に対する感度が低下します。さらに、Q-Bondモジュールは、ブタン、ペンタン、ヘキサンの反転を示します。負の積分イベントにより、Micro GC Fusionはこれらの化合物を分析できますが、感度は低下します。
キャリアガスの理想的な組み合わせは、クロマトグラムに示されているように、Molsieveモジュールではアルゴン、Q-Bondモジュールではヘリウムです。Micro GC Fusionは、各モジュールがキャリアガスを独立して流すように設定でき、この設定により水素やその他の天然ガス成分に対して最高の感度が得られます。また、ピークの反転はありません。
天然ガス中の水素測定が迅速かつ容易に
天然ガスに水素を添加する場合、Molsieveモジュールを使用して水素の濃度とガスの発熱量への影響を分析する必要があります。Micro GC Fusionは、2つのモジュール構成と温度プログラミングにより、水素とC6+までの天然ガス成分を数分で分析できます。キャリアガスの選択は重要です。アルゴンだけ、またはヘリウムだけを使用することも状況によっては可能ですが、最も最適な構成は、最高の感度と再現性を得るためにアルゴンとヘリウムの両方を使用することです。ブタン、ペンタン、ヘキサンを多量に添加する場合は、Rxi-1msモジュールを追加構成する必要があります。
ご質問やご相談がございましたら、お気軽にお問い合わせください！