Maßgeschneiderte Lösungen für die Emissionsüberwachung, Wasserstoff, CO2-Abscheidung und Biobrennstoffe, einschließlich Projektmanagement, Projektentwicklung, Beschaffung, Herstellung, Inbetriebnahme und Lifecycle-Services
Die maßgeschneiderten Nachhaltigkeitslösungen von Emerson integrieren modernste Durchflussmess- und Analysesysteme nahtlos in vollautomatische und instrumentierte Anlagen. Diese Integration gewährleistet eine präzise, zuverlässige Überwachung, Analyse und Steuerung verschiedener kritischer Prozesse, z. B. Kohlenstoffabscheidung, -nutzung und -speicherung (CCUS), Wasserstoffproduktion (H2), H2-Einspritzung in Erdgas und kontinuierliche Emissionsüberwachung (CEMS).
Wasserstoff kann mittels verschiedener Methoden hergestellt, gelagert und transportiert werden. Als CO2-freier Energieträger kann er zur Dekarbonisierung in bestimmten Bereichen beitragen, in denen es schwierig ist, Emissionen sinnvoll zu reduzieren.
Die Produktion von H2 ist der erste Schritt in der H2-Wertschöpfungskette. Die Lösungen von Emerson zur H2-Produktion beinhalten die Coriolis-Durchflussmessgeräte, die den Massendurchfluss der Zuführmenge messen, wodurch es einfacher ist, das Dampf-Kohlenstoff-Verhältnis bei der Reformierung zu steuern, da die Coriolis-Messsysteme nicht von Veränderungen in der Zusammensetzung oder den physikalischen Eigenschaften beeinflusst werden. Die kontinuierlichen Gasanalysatoren von Emerson können verwendet werden, um die Effizienz des H2-Produktionsprozesses durch eine konsistente Zusammensetzungsanalyse der Ausgangsstoffe und H2-Reinheitsüberwachung zu optimieren.
Die Genauigkeit und Kontrolle der eichamtlichen Messung während des eichamtlichen Verkehrs kann mit den H2-Blending- und Rohrleitungs-Einspritzsystemen von Emerson gewährleistet werden, die eine Gasqualitätsdatenanalyse von gemischtem Wasserstoffstrom, zuverlässige Massendurchflussmessungen bei unterschiedlichen Durchflussraten, Korrosionsüberwachung der H2-Mischung, Fernzugriff und -steuerung liefern, und gleichzeitig Gasqualitätsstandards und vertragliche Vereinbarungen bieten.
Wiederholbare und Hochdruck-Dispensierung und Durchflussregelung sowie robuste Flammenerkennung an H2-Befüll- und Betankungsstationen mit den Wasserstoffgas- und verflüssigten H2-Mess- und Ladesystemen von Emerson ermöglicht die zertifizierte und präzise Messung und den Verbrauch am Ende der H2-Wertschöpfungskette.
Wenden Sie sich an die Emerson Experten für Expositionsanalysen, Unsicherheitsberechnungen, Überprüfung der Materialbilanz, Durchflusssicherung und Einhaltung von Vorschriften, Überprüfung von Lösungen für H2-Versprödung, Permeation oder Leckagen, Erhöhung der H2-Transmissionskapazität, Reduzierung des Druckabfalls und Erhöhung der Durchflussgeschwindigkeit als Teil der konfigurierten H2-Messung und Analyselösung.
CO2-Emittenten und Betreiber von H2-Anlagen können Emersons Kompetenz in Nachhaltigkeitslösungen nutzen, indem sie umfassende Systemdesignprüfungen, Messungen und Unsicherheitsbewertungen, Massenbilanzauswertungen und Zustandsgleichungsberechnungen durchführen.Das Gesamtmanagement dieser Durchfluss- und Qualitätssysteme kann durch das technische Management von Durchflussprüfungen überwacht werden, wobei eine vorausschauende sowie routinemäßige Verifizierung von Emissionsüberwachungen durchgeführt wird. Diese Bemühungen gewährleisten gemeinsam die Einhaltung regulatorischer Vorschriften im Einklang mit den Unternehmenszielen bezüglich Netto-Null-Emissionen.
Belade-/Entladesysteme
Zuverlässige Lösungen von Emerson für Belade-/Entladevorgänge bieten effektives Terminalbestands- und Logistikmanagement. Stellen Sie einen zuverlässigen, genauen und rechtzeitigen Transferbetrieb über eine große Bandbreite von Produkten sicher, während Sie problemlos gesetzliche Vorgaben und Sicherheitsbestimmungen einhalten.
PlantWeb Advisor für Messtechnik
PlantWeb Advisor for Metrology ist die neue modulare Analyseplattform von Emerson, die eine Reihe von Funktionen und Flexibilität bietet, die in der heutigen Welt der Messtechnik beispiellos sind. Diese Software ermöglicht es Ihnen, den Zustand und die Risiken Ihrer Messprodukte und -systeme zu verstehen. Mit PlantWeb Advisor für Messtechnik können Sie durch Nutzung der Fernüberwachungsfunktionen, Dashboards für die Gesundheitsbewertung u. v. m. Zeit und Geld sparen.
•H2 als Beimischung zu Erdgas (HNG): Es ermöglicht den Einsatz von H2 im Energiesystem ohne teure Infrastrukturinvestitionen. Bei einem H2-Anteil von weniger als 10 - 20 % ist HNG mit den Endverbrauchergeräten, der Erdgasübertragungs- und -verteilungsinfrastruktur und internationalen Standards kompatibel.
•Ammoniak als H2-Träger: Im Gegensatz zu reinem H2 ist Ammoniak bei atmosphärischen Bedingungen eine stabile Flüssigkeit und hat eine höhere Energiedichte, was kompaktere Lager- und Transportlösungen und eine sicherere Handhabung ermöglicht. Da Ammoniak bereits weltweit in großen Mengen für verschiedene industrielle Anwendungen produziert und transportiert wird, kann die bestehende Infrastruktur, wie Rohrleitungen, Speicheranlagen und Transportnetze, möglicherweise zur Speicherung und Verteilung von Wasserstoff auf Ammoniakbasis umfunktioniert werden.
Mit dem weiteren Ausbau der Wasserstoffinfrastruktur für Produktion, Transport und Energiespeicherung werden genaue Messungen für die Verwaltung und Wartung der Infrastruktur immer wichtiger. Zum Beispiel:
•Bei Wasserstoffproduktionsprozessen wie der Dampfreformierung oder der Elektrolyse sind Messungen entscheidend, um eine effiziente Produktion und Reinheit zu gewährleisten.
•Bei der Handhabung und Speicherung von Wasserstoffgas in Flaschen, Tanks oder Pipelines ist eine genaue Messung aus steuerlichen Gründen erforderlich, um Lecks oder unsichere Bedingungen zu vermeiden.
Da es sich bei Wasserstoff um ein hochentzündliches und potenziell explosives Gas handelt, ist die genaue Messung und Überwachung der Wasserstoffkonzentration in einem Gemisch von entscheidender Bedeutung, um gefährliche Situationen zu vermeiden, die Sicherheit zu gewährleisten und die Umweltvorschriften einzuhalten.
Der Wasserstoffgehalt kann durch präzise Messungen innerhalb der Anforderungen des Endverbrauchers, durch die Erkennung von Leckagen, durch die Ermittlung des akzeptablen Schadensrisikos aufgrund einer hohen H2-Konzentration, durch die Kontrolle des Brennwerts und des Wobbe-Index der Mischung, um die Anforderungen der Pipeline zu erfüllen, und durch die Analyse der Prüfgaszusammensetzung jeder Komponente mittels Gaschromatographie kontrolliert werden.
Die Integration von Verfahren zur Abscheidung, zum Transport sowie zur Nutzung und Speicherung von Kohlendioxid (CCUS) durch Branchen mit hohem Kohlendioxidausstoß wird als wichtiger Beitrag zur Erreichung der Ziele hinsichtlich niedriger Treibhausgasemissionen als Teil einer zuverlässigen und nachhaltigen globalen Energieversorgung angesehen.
Durchflussmess- und Analysesysteme sind für die Prozesssteuerung, die Zuteilung, die Erkennung von CO2-Leckagen zu Umweltzwecken und die Überprüfung der CO2-Menge, die im Rahmen eines Emissionssystems angerechnet wird, erforderlich. Die Anforderungen an die Durchflussmessung hängen von der spezifizierten Emissionsunsicherheit, der Flüssigkeitsphase, der Position der Durchflussmessgeräte im CCUS-System, der Transportmethode und den gesetzlichen Bestimmungen ab.
Emersons technisches Durchflussmesssystem umfasst CO2-Integritätsstationen mit Durchflussmessern, Analysesystemen, Durchflusscomputern und Lösungen zur Überwachung der Korrosion und Erosion, die sowohl die Anforderungen an die Ausrüstung als auch an das Messsystem erfüllen.
Unsere Nachhaltigkeitsexperten bieten die Bewertung des Designs von Durchflussmessgeräten, Messmanagement, Durchflussprüfung sowie Berechnungen zu Unsicherheit, Massenbilanz, Zuteilung und Zustand, um die Gesamtausgaben für CCUS-Projekte zu reduzieren und eine zuverlässige Prozesssteuerung, Rohrleitungsintegrität und Leckerkennung zu gewährleisten.
Auf Basis unseres umfassenden Spektrums an Lösungen für den eichamtlichen Verkehr von Gasen und flüssigen Kohlenwasserstoffen sowie für eichamtliche Messsysteme können wir optimale Lösungen im Bereich Nachhaltigkeit bereitstellen - z. B. unsere CO2-Integritätsstationen.Dieses System umfasst Durchflussmessgeräte mit neuester Technik, Präzisionsentnahmesysteme, Analysatoren mit Quantenkaskadenlasern (QCL), Prozessgasanalysatoren (PGA) oder Gas-Chromatographen und moderne Durchfluss-Computer.
Flüssigkeitsdurchflussmesssysteme
Das bewährte Flüssigkeitsdurchflussmesssystem von Emerson kann von simplen Einstrahl-Versorgungseinheiten bis hin zu komplexen Durchflussmessanlagen vor Ort finanzielle Risiken und Gefahren minimieren, die Einhaltung von gesetzlichen Vorschriften sicherstellen, die Leistungsfähigkeit des Systems und dessen Lebenszyklus verbessern.
Durchflussmessgeräte für Gase
Die schlüsselfertigen Durchflussmessgeräte für Gase von Emerson liefern präzise, zuverlässige und reproduzierbare Durchflussmessungen zur Einhaltung gesetzlicher Vorgaben, Reduzierung von Risiken und Betriebskosten sowie zur Steigerung der betrieblichen Leistungsfähigkeit.
Bis zur Einführung des CCUS-Konzepts wurden die Be- und Entladeverfahren für verflüssigtes CO2 unter Verwendung von Seeschiffen durchgeführt. Die Eigenschaften von reinem CO2 machen es zu einer interessanten Verbindung, um es zu messen und effizient zu transportieren.Verunreinigungen innerhalb einer typischen CCUS-Anwendung machen dies etwas komplizierter.Es ist schwierig, CO2 in der flüssigen, dichten oder überkritischen Phase nahe dem Triple-Punkt zu halten, was die Effizienz, die Geschwindigkeit und den Durchsatz eines Ladesystems verringert.
Der Transport in Rohrleitungen muss viele Betriebs- und Konstruktionsvorschriften erfüllen. Das Vorhandensein von Verunreinigungen und das Risiko eines Phasenübergangs aufgrund von Druckabfall sind häufige Probleme beim Transport in Rohrleitungen.
Die im CO2-Strom enthaltenen Verunreinigungen haben Auswirkungen auf die Konstruktion und den Betrieb des Rohrleitungssystems. Freies Wasser kann mit CO2 und anderen Verunreinigungen reagieren, was zu Säurekorrosion, Hydratbildung und Zweiphasendurchfluss führt. Darüber hinaus erhöht das Vorhandensein von Verunreinigungen im CO2-Strom den kritischen Druck, senkt die kritische Temperatur und trennt die Blasen- und die Taulinie und sorgt so für eine zweiphasige Umhüllung. Im Vergleich zur Messung von reinem CO2 ist das Vorhandensein von Verunreinigungen für einen höheren Druckabfall, Unsicherheiten, Energieverbrauch, Rohrstärke und Toxizität verantwortlich und kann die Ausrüstung beschädigen. Um den sicheren Transport von CO2-Gemischen und die Unversehrtheit der Rohrleitung zu gewährleisten, sollten die Konzentrationen von Verunreinigungen in geeigneten Bereichen eingeschränkt werden.
Ein wichtiger Vorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass bestehende Gasmesssysteme für den CO2-Pipelinetransport genutzt werden können.Soll das CO2 als Gas transportiert werden, ist eine Verdichtung erforderlich, um die Transporteffizienz zu gewährleisten.Allerdings ist der Transport in Form von Gas aufgrund der geringen Dichte des Gases nicht kosteneffizient.
Der Transport von verflüssigtem CO2 findet normalerweise statt, wenn es in flüssiger Form von einem Schiff entladen und zu Zwischenlagertanks transportiert wird.Im Betrieb unter niedrigen Temperaturen und Eingangsdrücken ermöglicht flüssiges CO2 eine hohe Dichte, die es effizienter für den Transport von Rohrleitungen und besser für den Pumpenbetrieb macht. Um CO2 in flüssiger Form zutransportieren, muss jedoch Wasser entfernt werden, um Hydratbildung, Gefrieren und Korrosion zu verhindern, während die Kosten für die Verflüssigung durch Kühlung dominiert werden.
Damit das abgeschiedene CO2 in dichter oder überkritischer Phase transportiert werden kann, muss es auf einen Druck komprimiert werden, der höher ist als der kritische Druck von 1160 psi (> 80 bar). Der Transport von dichtem oder überkritischem CO2 eignet sich für höhere Durchflussraten und ist aufgrund der physikalischen Eigenschaften von CO2, wie hohe Dichte und niedrige Viskosität, kostengünstig und wirtschaftlich für den Transport über große Entfernungen. Allerdings könnte jede Temperatur- und Druckänderung entlang der Transportstrecke dazu führen, dass das CO2 zwischen den Phasen wechselt oder mehrphasige Strömungsbedingungen aufweist. Zudem sind nicht alle bestehenden Offshore-Pipelines für so hohe Drücke geeignet; sie arbeiten in der Regel mit einem Druck von ca. 30 bis 40 bar (400 bis 600 psi).
Globale Regulierungsbehörden sind von Regierungen beauftragt, strengere Emissionsstandards für den Umweltschutz durchzusetzen. Emerson bietet Lösungen für die Verbrennungseffizienzsteuerung, Rauchgas-Prozessregelung, CEMS-Zulassungsmessungen und vorausschauende Emissionsüberwachung.
Hochentwicklete CO-, CO2- und O2-Messsysteme, in die Gasanalysatoren, Probenentnahmesysteme und Messgeräte integriert sind, regulieren den Verbrennungsprozess und den Brennstoffverbrauch. Unsere Technologielösungen des Quantenkaskadenlaser (QCL)-Analysenmessgeräts erhöhen die Anlageneffizienz, indem sie die Rauchgasbehandlung (DeNOx) mit selektiven katalytischen Reduktions- und Entschwefelungsprozessen optimieren.
Rosemount XE10 Analysegeräte zur kontinuierlichen Emissionsüberwachung (CEMS), Quantenkaskadenlaser (QCL) und Prozessgasanalysatoren (PGA) können in Industrieanlagen eingesetzt werden, um die Anforderungen an die Berichterstattung über Emissionen stationärer Quellen für Umweltvorschriften zu erfüllen und mit ihren integrierten Analysen und automatisierten Validierungsfunktionen eine genaue Leistung sicherzustellen.
Die Experten von Emerson können Unterstützung bei der vorausschauenden Emissionsüberwachung bieten, Verbrennungsprozesse bewerten, Energieströme klassifizieren, assoziierte Unsicherheiten berechnen, Probenentnahmedaten zusammenstellen, den Emissionsüberwachungsplan überprüfen, den jährlichen Verifizierungsprozess unterstützen und eine Ursachenanalyse für bereits bestehende Probleme anbieten, um die Auswirkungen des Betriebs auf die Emissionen zu reduzieren.
Diese einzelnen Geräte arbeiten als Lösungen zusammen, um die Emissions- und Produkttransportvorgänge zu verbessern und dabei Effizienz zu gewährleisten.Korrekte Planung und ordnungsgemäßer Betrieb minimieren die Wahrscheinlichkeit einer Nichteinhaltung von Vorschriften und senken letztendlich die Gesamtkosten von Nachhaltigkeitprojekten.
Rosemount™ XE10 kontinuierliches Emissionsüberwachungssystem (CEMS)
Das Rosemount XE10 CEMS bietet eine zuverlässige Analyse der Emissionen stationärer Quellen. Diese standardisierte Lösung ist gemäß den europäischen Emissionsrichtlinien EN 14181 und EN 15267-3 (QAL1) zertifiziert und entspricht den Vorschriften gemäß US-EPA 40 CFR Part 60 und Part 75. Das Rosemount XE10 CEMS verfügt zudem über eine automatische Kalibrierung, um die für QAL3-Qualitätssicherungsverfahren erforderliche Driftüberwachung von Nullpunkt und Endwert zu erleichtern. Dies sorgt für Zuverlässigkeit und kontinuierliche Einhaltung der Emissionsberichtstandards.
Systeme für die Prozessgas- und Flüssigkeitsanalyse
Emerson bietet die umfassendste Palette von integrierten Flüssigkeitsanalysesystemen und Lösungen für Anwendungen zur Analyse von Flüssigkeiten und Prozessgasen.
Die Emissionen von Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Distickstoffmonoxid (N2O) und Fluorkohlenwasserstoffen (HFC) tragen zu einem Großteil der Schadstoffe in der Luft bei, die von großen Verbrennungsanlagen wie Kesseln, Gasturbinen, Dieselmotoren usw. erzeugt werden und die kontrolliert und überwacht werden müssen.
Die US-Umweltschutzbehörde (EPA), die Richtlinie der Europäischen Union über Industrieemissionen (IED), das Emissionshandelssystem der Europäischen Union (ETS), China CCEP, Korea NIER, Russland ROSSTANDART und andere Regulierungsbehörden setzen die Einhaltung der Emissionsüberwachung durch.
EN14181:2015 Emissionen aus stationären Quellen gilt für die Qualitätssicherung von automatisierten Messsystemen (AMS), die aus Gasanalysator, Probenhandhabungssystem und Probensonde bestehen.
Automatisierte Messsysteme (AMS) erfordern die Typzulassung QAL1 der Qualitätssicherung, die korrekte Installation und Kalibrierung durch QAL2 gemäß standardmäßigen Referenzmethoden, QAL3 kontinuierliche Funktionalität und Zertifizierung für eine jährliche Überwachungsprüfung (AST).
EN15267-3:2007 Luftqualitätszertifizierung von automatisierten Messsystemen (AMS) Teil 3 gilt für Leistungskriterien und Prüfverfahren für automatisierte Messsysteme zur Überwachung von Emissionen aus stationären Quellen.
Das Überwachungszertifizierungssystem (Monitoring Certification Scheme, MCERTS) für die Produktzulassung wird von Großbritannien und der EU übernommen, um Qualitätsmessungen für die Umwelt zu liefern und die Qualität der CEMS-Installation zu gewährleisten.
Discover how measurement instrumentation can impact CO2 removal efficiency in Blue Hydrogen production
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