A SMI é a representante oficial da Modcon Systems Ltd. no Brasil, conectando a indústria nacional a soluções avançadas de análise de processo, monitoramento em tempo real e otimização industrial para petróleo, gás, petroquímica, hidrogênio, energia e combustíveis renováveis.
Um ciclo de cromatografia gasosa (GC) pode levar vários minutos. Nesse intervalo, a composição do combustível, a proporção da mistura e o Índice de Wobbe podem mudar. O problema não é apenas o tempo do ciclo; é o atraso entre a amostra medida e a decisão operacional.
As redes tradicionais de gás costumavam operar com fontes mais estáveis. Atualmente, uma mesma rede pode receber LNG importado, gás de folhelho, RNG ou biometano, SNG e hidrogênio. Essa diversidade pode alterar a composição do gás em intervalos menores que os ciclos analíticos convencionais.
O Índice de Wobbe determina se diferentes gases combustíveis entregam aporte térmico semelhante no mesmo queimador a pressão fixa — conectando conteúdo energético e densidade do gás em um único número operacional.
HHV = poder calorífico superior · SG = densidade relativa · WI = Índice de Wobbe, em MJ/m³ ou BTU/ft³
| Onde é monitorado | Por que importa |
|---|---|
| Transporte em gasodutos | Controle de qualidade do gás e conformidade com especificação |
| Regaseificação de LNG | Verificação de intercambiabilidade do combustível |
| Estações de entrega (city gates) | Proteção do cliente e segurança dos equipamentos |
| Estações de mistura de gás | Conformidade contínua com a especificação |
| Turbinas a gás | Estabilidade e eficiência de combustão |
| Fornos industriais | Consistência do aporte térmico e qualidade do produto |
Operadores de transporte estão avaliando concentrações de hidrogênio de 2% a 20%, com corredores dedicados de hidrogênio surgindo globalmente. O hidrogênio altera o comportamento do gás de formas que precisam ser monitoradas continuamente — não medidas uma vez e assumidas como estáveis.
| Parâmetro | Impacto da adição de H₂ | Significado operacional |
|---|---|---|
| Poder calorífico | Diminui | Afeta faturamento em BTU e aporte térmico de combustão |
| Peso molecular | Diminui | Altera desempenho de compressão e medição |
| Densidade do gás | Diminui | Afeta a precisão da medição de vazão |
| Velocidade de chama | Aumenta significativamente | Risco de flashback em queimadores e turbinas |
| Índice de Wobbe | Muda com a concentração | Muda a intercambiabilidade do combustível |
| Características de combustão | Alteradas | Exige avaliação de equipamentos e aparelhos |
Compara concentração, Wobbe e limite operacional antes da entrega.
Sistemas de gás natural normalmente operam com concentrações muito baixas de oxigênio. Uma elevação acima do valor de referência pode indicar entrada de ar, falha de vedação ou outro desvio operacional que exige avaliação imediata.
O₂ elevado pode indicar ar no sistema e criar condição inflamável.
Oxigênio acelera mecanismos de corrosão e degradação de ativos.
O₂ elevado pode afetar processamento, liquefação ou operação a jusante.
O₂ funciona como indicador de vedação, entrada de ar ou desvio operacional.
Monitorar O₂ em tempo real ajuda a separar variação normal de um sinal precoce de falha antes que o risco avance para segurança, corrosão ou perda de qualidade.
| Local de monitoramento | Objetivo | Fator de risco |
|---|---|---|
| Estações de compressores | Detecção de vazamento em selos | Falha de selo de compressor |
| Instalações de LNG | Garantia da qualidade antes da liquefação | Entrada de ar no manuseio de gás |
| Armazenamento de gás | Monitoramento de integridade | Ruptura de reservatório ou selo |
| Sistemas de mistura de hidrogênio | Detecção de entrada de ar | Falha no sistema de amostragem ou injeção |
| Redes dutoviárias | Monitoramento contínuo do processo | Interferência de terceiros no duto |
| Injeção de RNG / biometano | Monitoramento da origem biológica | Arraste de O₂ do processo de fermentação |
A tecnologia TFS mede em fluxo contínuo, reduz a dependência de ciclos demorados e entrega uma leitura útil antes que a variação do gás passe pelo processo.
A medição óptica por TFS dispensa gás de arraste e colunas cromatográficas, reduzindo infraestrutura analítica e intervenção em instalações remotas.
O sensor de fluxo contínuo detecta mudanças na composição sem esperar o fim de um ciclo de GC, melhorando controle de mistura e verificação de energia.
Baixa sensibilidade a pressão e vazão reduz distorções de amostragem e mudanças de fase quando a composição do gás está variando.
O MOD-1022 é uma plataforma para análise de hidrocarbonetos em tempo real, com calibrações específicas para cada corrente gasosa, desde gás natural dutoviário até gases residuais de unidades de craqueamento de olefinas.
Compressão, turbinas, motores e custódia com resposta rápida para gás natural.
Medição IR para LNG e controle da razão de equivalência em turbinas a gás.
Especiação C2–C5+ com MON, RVP e densidade relativa conforme ASTM D2598.
Especiação de alcanos para refinarias, plantas de LNG e correntes de processo.
Análise multicomponente de alcanos e alcenos em craqueamento e separação.
Butenos, isobutileno e 1,3-butadieno para fracionamento de etileno/propeno.
Sistema em contêiner com GC, ponto de orvalho, H₂S, amostragem e elétrica Ex.
Poder calorífico e Índice de Wobbe calculados em todas as configurações.
| Variante | Metano | Etano | Propano | CO₂ | Extras relevantes |
|---|---|---|---|---|---|
| Analisador de Gás de Combustão | 60 – 100% | 0 – 20% | 0 – 10% | 0 – 20% | H₂S 0–100 ppm; balanço de N₂/O₂/H₂ |
| Analisador de Gás Hidrocarboneto | 50 – 100% | 0 – 25% | 0 – 20% | 0 – 20% | n-hexano 0–5%; pentanos agrupados |
| Analisador de LNG | 0 – 100% | 0 – 25% | 0 – 25% | — | Método por infravermelho; temperatura ambiente de 0–40 °C |
| Analisador de LPG | — | 0 – 10% | 0 – 100% | — | MON, RVP e densidade relativa conforme a ASTM D2598 |
| Analisador de Gás de Etileno | 0 – 100% | 0 – 25% | 0 – 25% | 0 – 100% | C₂H₄ 0–50%; C₃H₆ 0–50% |
| Analisador de Gás de Olefinas | 0 – 100% | 0 – 25% | 0 – 25% | — | Butenos, isobutileno e 1,3-butadieno até 20–30% |
| MOD-1022-S (gasoduto) | 70 – 100% | 10 – 20% | 1 – 10% | 0 – 70% | Ponto de orvalho da água e H₂S 0–1000 ppm |
Ambos fornecem o poder calorífico e o Índice de Wobbe em tempo real. A escolha depende da necessidade de conhecer a composição completa do gás ou de obter diretamente os parâmetros energéticos usados no controle do processo.
Especiação completa de hidrocarbonetos C1–C6 por espectroscopia TFS, com PCS e Índice de Wobbe calculados a partir da composição medida.
Determinação direta e dedicada de Índice de Wobbe / poder calorífico — o próprio sinal de qualidade do combustível, sem necessidade de decomposição componente a componente.
Indicado quando a aplicação exige composição detalhada, diagnóstico de misturas, monitoramento de CO₂ e H₂S, relatório de componentes para custódia ou calibração específica para LNG, LPG ou olefinas.
Indicado quando a aplicação exige uma medição rápida de PCS e Índice de Wobbe para proteção de queimadores e turbinas, controle de mistura ou transferência de custódia, sem análise composicional completa.
Estações de qualidade em gasodutos, produção de LNG e LPG, craqueamento de etileno e olefinas e gás combustível de refinaria.
Monitoramento de combustível para turbinas a gás, gerenciamento de queimadores, estações de mistura e pontos de transferência de custódia.
PCS e Índice de Wobbe conforme ISO 6976:1995, calculados a partir da especiação completa.
Saída em tempo real de Índice de Wobbe / poder calorífico para uso direto no processo ou sistema de controle.
A família MOD-1022 cobre aplicações de processo, custódia e mistura com configuração para campo, áreas classificadas e integração direta ao sistema de controle.
Os cromatógrafos a gás continuam essenciais para transferência de custódia, verificação laboratorial e conformidade regulatória. Para o controle contínuo do processo, analisadores em tempo real oferecem intervalos de atualização menores e podem complementar a cromatografia gasosa.
| Parâmetro | Analisador em tempo real (MOD-1022) | Cromatógrafo a gás |
|---|---|---|
| Tempo de resposta | < 1 s a 2 min | 3–10 min |
| Gás de arraste necessário | ✓ Nenhum necessário | ✗ He / H₂ necessário |
| Monitoramento contínuo | ✓ Sim — 24/7 | ✗ Baseado em ciclos |
| Adequação ao controle de processo | Excelente | Limitada |
| Recalibração em campo | ✓ Não requerida | ✗ Calibração de rotina necessária |
| Nível de manutenção | Muito baixo | Alto |
| Custo operacional | Menor | Maior |
| Suporte à mistura de H₂ | ✓ Sim — composições dinâmicas | Limitado |
| Tecnologia | Função | Fornece |
|---|---|---|
| Cromatógrafo a gás | Referência e conformidade | Composição detalhada, precisão para transferência de custódia e relatórios regulatórios |
| MOD-1022 (tempo real) | Controle contínuo do processo | Índice de Wobbe, BTU, HHV e densidade relativa, atualizados a cada 1–120 segundos |
| Analisador de H₂ | Monitoramento de hidrogênio | Concentração de H₂ em tempo real para verificação e controle da mistura |
| Analisador de O₂ | Segurança e integridade | Monitoramento de oxigênio para detecção de vazamentos e avaliação da integridade da tubulação |
| Analisador NIR | Qualidade do produto | Monitoramento da qualidade do produto e otimização de misturas |
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