Analizador de Proceso Raman modelo PI-200-I

El PI-200-I es un analizador Raman de proceso diseñado para monitoreo simultáneo de múltiples corrientes de proceso mediante un sistema multiplexado de hasta 18 canales. Está orientado a aplicaciones de control de procesos industriales, permitiendo reemplazar varios analizadores convencionales mediante la medición continua de múltiples componentes en diferentes corrientes.

Principio de medición

La tecnología Raman se basa en la dispersión inelástica de la luz láser y en la detección de vibraciones moleculares características de cada compuesto.

Características de la técnica:

• Medición directa de la composición química.
• Obtención de una huella molecular específica.
• Adecuada para muestras líquidas.
• Compatible con soluciones acuosas.
• Técnica no destructiva.
• No requiere preparación de muestras.
• Diferenciación de compuestos con estructuras químicas similares.
• Adquisición rápida de espectros.
• Muestreo remoto mediante fibra óptica.
• Utilización de celdas de flujo o sondas de inserción directa.

Características principales

• Multiplexor de hasta 18 corrientes de proceso.
• Capacidad para monitorear hasta 17 corrientes de proceso, utilizando un canal para verificación interna de desempeño.
• Detección de concentraciones inferiores a 100 ppm y, en determinadas aplicaciones, niveles de un solo dígito de ppm.
• Predicción simultánea de múltiples variables mediante modelos quimiométricos.
• Operación en tiempo real.
• Configuración en rack industrial de 19″ o gabinete purgado.
• Láser redundante con conmutación automática.
• Disponibilidad operativa superior al 99,9 %.

Modelado quimiométrico

El sistema utiliza modelos de calibración desarrollados a partir de:

• Espectros obtenidos del proceso.
• Datos analíticos de laboratorio.
• Protocolos basados en normas ASTM.

Permite:

• Predicción simultánea de múltiples parámetros.
• Reducción de análisis de laboratorio de rutina.
• Obtención de resultados en tiempo real.

Desempeño analítico reportado

Reformado (Reformate)

• RMSECV: 0,09
• RMSEP: 0,09
• R²: 0,99

Nafta craqueada (Cracked Naphtha)

• RMSECV: 3,22
• RMSEP: 2,93
• R²: 0,97

Espectrógrafo

• Apertura: f/2.0
• Distancia focal: 135 mm
• Resolución:
  • Aproximadamente 4 cm⁻¹ con excitación a 785 nm.
• Rejilla de difracción:
  • 1200 líneas/mm
• Cobertura espectral ajustable:
  • 250 a 2650 cm⁻¹
• Ópticas antirreflejo y corregidas para aberraciones.
• Control térmico del espectrógrafo:
  • Aproximadamente 33 °C
• Curvatura de imagen:
  • Menor a 0,5 píxel sobre toda la altura del CCD.

Sistema detector

• Cámara CCD Andor:
  • 1024 × 127 píxeles
• Tamaño de píxel:
  • 26 μm
• CCD deep depleted.
• CCD retroiluminado para mayor eficiencia en NIR.
• Refrigeración termoeléctrica de cuatro etapas.
• Temperatura de enfriamiento:
  • Inferior a -82 °C.

Multiplexor

• Versiones de:
  • 5 canales.
  • 9 canales.
  • 18 canales.
• Canal 1 reservado para monitoreo interno de desempeño mediante muestra patrón de tolueno.
• Verificación automática del desempeño cada hora.
• Motor servo Aerotech de ¾ HP.
• Control mediante sistema Soloist Motion Controller.
• Vida útil de diseño:
  • Superior a 20 años.
• Opción de muestreo bajo demanda para correlación temporal con muestras de laboratorio.

Láser

• Configuración redundante con respaldo automático.
• Potencia:
  • Superior a 450 mW.
  • Hasta 1000 mW en ciertas aplicaciones.
• Longitud de onda estándar:
  • 785 nm.
• Otras longitudes de onda disponibles.
• Vida útil esperada:
  • Superior a 4 años.

Sistema de calibración

• Calibración automática en ejes X e Y.
• Calibración automática multipunto mediante lámpara de neón.
• Seguimiento automático de longitud de onda.
• Normalización mediante fuente de luz blanca de amplio espectro.
• Estabilidad del sistema:
  • Aproximadamente 0,010 cm⁻¹ por mes.

Sonda Raman

• Filtrado Rayleigh:
  • 10⁻⁸
• Acoplamiento con arreglo de rendija:
  • 100 μm × 3,3 mm
• Longitud de fibra óptica:
  • Hasta 1150 pies (350 m).

Fibra óptica

• Doble núcleo multimodo.
• Fibras:
  • 200 μm.
  • 400 μm.
• Diámetro externo del cable:
  • 9,2 mm.
• Cubierta exterior LSZH.
• Refuerzo interno con fibras de aramida.
• Diseñado para instalación en bandejas portacables o conductos.

Comunicaciones y salidas

• TCP/IP.
• Modbus serial.
• Salidas analógicas:
  • 4-20 mA.

Requerimientos eléctricos

• Alimentación:
  • 10 A.

Certificaciones

Láser

• CE.
• CDRH.
• EN60825-1.

Analizador

• ETL.
• UL-61010.

Requerimientos informáticos

• PC o notebook con sistema operativo Windows.

Aplicaciones

• Monitoreo de gas natural.
• Monitoreo de crudo.
• Monitoreo de GLP.
• Unidades atmosféricas.
• Isomerización de naftas livianas.
• Pérdida de octano en nafta pesada.
• Monitoreo de reformado catalítico.
• Reducción de benceno.
• Monitoreo de aromáticos.
• Monitoreo de paraxileno.
• FCC.
• Alquilación.
• Seguimiento de reacciones.
• Fraccionamiento de gases ligeros.
• Mezcla de gasolinas.
• Destilados medios y pesados.
• Combustible de aviación.
• Mezclas de diésel.
• Hidrocraqueo.
• Waterflood.
• Monitoreo de sulfatos.