Solutions d’ingénierie pour la surveillance des émissions, l’hydrogène, le captage de CO2 et les biocarburants, notamment la gestion de projet, l’ingénierie, les achats, la fabrication, la mise en service et les services de gestion du cycle de vie.
Les solutions pour le développement durable techniques d’Emerson intègrent parfaitement des systèmes analytiques et de mesure de débit de pointe dans des configurations entièrement automatisées et instrumentées. Cette intégration assure une surveillance, une analyse et un contrôle précis et fiable de divers procédés critiques, tels que l’utilisation et le captage de carbone (CCUS), la production d’hydrogène (H2), l’injection de H2 dans le gaz naturel et les applications de surveillance continue des émissions (CEMS).
L’hydrogène est un vecteur énergétique polyvalent qui peut être produit de différentes manières, stocké et transporté. Il est sans émission de CO2, ce qui le rend idéal pour la décarbonation des secteurs où il est difficile de réduire les émissions de manière significative.
La production de H2 est la première étape de la chaîne de valeur du H2. Les solutions de production d’H2 d’Emerson comprennent des débitmètres Coriolis qui mesurent le débit massique de la matière première, ce qui facilite le contrôle du rapport vapeur/carbone dans le reformage, car les débitmètres Coriolis ne sont pas affectés par les changements de composition ou de propriétés physiques. Les analyseurs de gaz en continu d’Emerson peuvent être utilisés pour optimiser l’efficacité du processus de production de H2 par une analyse cohérente de la composition de la charge d’alimentation et de la pureté du H2.
La précision et le contrôle des mesures fiscales pendant le comptage transactionnel peuvent être maintenus grâce aux systèmes de mélange et d’injection par pipelines de H2 d’Emerson qui offrent une analyse des données sur la qualité du gaz du flux d’hydrogène mélangé, une mesure fiable du débit massique à différents débits, la surveillance de la corrosion du mélange H2, l’accès à distance et le contrôle tout en respectant les normes de qualité du gaz et les accords contractuels.
La distribution haute pression et répétable, le contrôle du débit et la détection robuste des flammes dans les stations de remplissage et de ravitaillement de H2 grâce aux systèmes de mesure et de chargement d’hydrogène et de chargement de H2 liquéfié d’Emerson permettent un prélèvement certifié et précis à la fin de la chaîne de valeur de H2.
Consulter les experts Emerson pour l’analyse de l’exposition, les calculs d’incertitude, la revue de l’équilibre matériel, le maintien de l’écoulement et la conformité aux réglementations, l’examen des solutions de fragilisation, de pénétration ou de fuites de H2, l’augmentation de la capacité de transmission du H2, la réduction de la perte de charge et l’augmentation de la vitesse d’écoulement dans le cadre de la solution technique de mesure et d’analyse du H2.
Les émetteurs de CO2 et les exploitants d’usines de H2 peuvent mettre à profit les compétences d’Emerson en solutions de développement durable en procédant à des examens complets de la conception des systèmes, en mesurant et en évaluant l’incertitude, en effectuant des évaluations du bilan massique et en appliquant des calculs des équations d’état. La surveillance de la gestion globale de ces systèmes de débit et de qualité peut être assurée par une gestion technique de l’audit des débits et par la réalisation de vérifications prédictives et de routine de la surveillance des émissions. L’ensemble de ces efforts permet de garantir le respect de la réglementation tout en assurant l’alignement sur les objectifs de l’entreprise concernant les émissions nettes de gaz à effet de serre.
Systèmes de chargement/déchargement
Gagnez en efficacité pour la gestion des stocks et les opérations logistiques de votre terminal grâce aux systèmes de chargement et de déchargement d’Emerson. Effectuez des transferts fiables et précis au moment opportun d’un grand nombre de produits, tout en veillant au respect de la réglementation et à la sécurité.
Plantweb Advisor for Metrology
PlantWeb Advisor for Metrology est la nouvelle plate-forme d’analyse modulaire d’Emerson, qui offre une gamme de fonctions et de flexibilité sans précédent dans le monde des mesures aujourd’hui. Ce logiciel vous permet de comprendre l’état et les risques de vos produits et systèmes de mesure. Grâce à PlantWeb Advisor for Metrology, vous pouvez gagner du temps et de l’argent en utilisant les fonctionnalités de surveillance à distance, les tableaux de bord d’évaluation de l’état, etc.
•H2 mélangé au gaz naturel (HNG) : Il permet le déploiement du H2 dans le système énergétique sans investissements coûteux dans l’infrastructure. Avec moins de 10 à 20 % de H2, le HNG est compatible avec les équipements d’utilisation finale, les infrastructures de transport et de distribution du gaz naturel et les normes internationales.
•L’ammoniac comme vecteur d’H2 : Contrairement à l’H2 pur, l’ammoniac est un liquide stable dans les conditions atmosphériques et a une masse volumique énergétique plus élevée, ce qui permet des solutions de stockage et de transport plus compactes et une manipulation plus sûre. Étant donné que l’ammoniac est déjà produit et transporté en grandes quantités dans le monde entier pour diverses applications industrielles, les infrastructures existantes, telles que les pipelines, les installations de stockage et les réseaux de transport, peuvent potentiellement être réaffectées au stockage et à la distribution d’hydrogène à base d’ammoniac.
Alors que l’infrastructure de l’hydrogène pour la production, le transport et le stockage de l’énergie continue de se développer, des mesures précises deviennent importantes pour la gestion et l’entretien de l’infrastructure. Par exemple :
•Dans les processus de production d’hydrogène, tels que le reformage à la vapeur ou l’électrolyse, les mesures sont cruciales pour garantir une production efficace et la pureté de l’hydrogène.
•Lors de la manipulation et du stockage de l’hydrogène gazeux dans des bouteilles, des réservoirs ou des pipelines, des mesures précises sont nécessaires à des fins fiscales, pour éviter les fuites ou les conditions dangereuses.
L’hydrogène étant un gaz hautement inflammable et potentiellement explosif, la mesure et la surveillance précises des concentrations d’hydrogène dans un mélange sont essentielles pour prévenir les situations dangereuses, garantir la sécurité et respecter les réglementations environnementales.
La teneur en hydrogène peut être contrôlée par une mesure précise dans le respect des exigences de l’utilisateur final, en gérant la détection des fuites, en identifiant le risque acceptable de dommages dus à une concentration élevée de H2, en contrôlant le pouvoir calorifique et l’indice de Wobbe du mélange pour répondre aux exigences des pipelines et en analysant la composition du gaz d’essai de chaque composant par chromatographie en phase gazeuse.
L’adoption coordonnée des processus de captage, de transport, d’utilisation et de stockage du carbone (CCUS) par les industries à fortes émissions de carbone est reconnue comme une contribution significative pour atteindre des objectifs ambitieux de réduction des émissions de gaz à effet de serre, dans le contexte d’un approvisionnement énergétique mondial fiable et durable.
Des systèmes de mesure de débit et d’analyse sont indispensables pour le contrôle et l’attribution des procédés, permettant la détection des fuites de CO2 à des fins environnementales et la vérification des quantités de CO2 enregistrées dans le cadre de tout programme d’émissions. Les exigences de mesure du débit dépendent de l’incertitude spécifiée en matière d’émissions, de la phase fluidique, de l’emplacement des débitmètres dans le système CCUS, de la méthode de transport et des exigences réglementaires.
Le système de mesure de débit d’Emerson intègre des stations d’intégrité de CO2 avec des débitmètres, des systèmes d’analyse, des calculateurs de débit et des solutions de surveillance de l’érosion de la corrosion, répondant ainsi aux exigences tant au niveau de l’équipement que du système de mesure.
Nos experts en durabilité proposent l’évaluation de la conception du débitmètre, la gestion des mesures, l’audit de débit, l’incertitude, le bilan massique, l’attribution et les calculs d’état pour réduire les dépenses globales liées au projet CCUS et garantir un contrôle fiable des procédés, l’intégrité des pipelines et la détection des fuites.
Grâce à notre gamme complète de solutions pour le comptage transactionnel des hydrocarbures gazeux et liquides et les systèmes de comptage fiscal, nous sommes en mesure de proposer des solutions optimales en termes de développement durable, notamment nos stations d’intégrité du CO2. Ce système comprend des débitmètres de pointe, des systèmes d’échantillonnage de précision, des analyseurs laser à cascade quantique (QCL), des analyseurs de gaz de procédé (PGA) ou des chromatographes en phase gazeuse ainsi que des calculateurs de débit avancés.
Systèmes de comptage de liquides
Des skids simples à flux unique aux installations complexes de comptage sur site, les systèmes de comptage de liquides d’Emerson contribuent à réduire l’exposition aux risques transactionnels, à garantir le respect de la réglementation, à optimiser la performance des systèmes et à assurer la durabilité du cycle des vie des systèmes.
Systèmes de comptage pour le gaz
Les systèmes de comptage pour le gaz prêts à l’emploi d’Emerson proposent une solution de mesure de débit précise, fiable et répétable qui est conforme à la réglementation, contribue à réduire les risques et les coûts de possession et améliore les performances opérationnelles.
Jusqu’à l’introduction du concept CCUS, les processus de chargement/déchargement du CO2 liquéfié étaient réalisés à l’aide de navires. Les propriétés du CO2 pur en font un composé intéressant à mesurer et à transporter efficacement.Les impuretés présentes dans une application CCUS typique compliquent un peu plus les choses.Il est difficile de maintenir le CO2 en phase liquide dense ou supercritique près du point triple, ce qui réduit l’efficacité, la vitesse et le débit d’un système de chargement.
Le transport par pipelines doit respecter de nombreuses réglementations relatives à l’exploitation et à la conception. La présence d’impuretés et le risque de transition de phase due à une perte de charge sont des problèmes courants avec le transport par pipeline.
Les impuretés contenues dans le flux de CO2 ont un impact sur la conception et le fonctionnement du système de canalisation. L’eau libre peut réagir avec le CO2 et d’autres impuretés, entraînant la corrosion acide, la formation d’hydrates et un écoulement biphasique. En outre, la présence d’impuretés dans le flux de CO2 augmente la pression critique, diminue la température critique, sépare les lignes de bulle et de rosée pour créer une enveloppe biphasée. Par rapport à la mesure du CO2 pur, la présence d’impuretés est responsable d’une chute de pression plus importante, d’incertitudes, de consommation d’énergie, de résistance des tuyaux, de toxicité et peut endommager l’équipement. Pour garantir la sécurité du transport des mélanges de CO2 et l’intégrité des pipelines, les concentrations d’impuretés doivent être limitées dans des plages appropriées.
Un avantage important de cette approche est que la conception des systèmes de mesure de gaz existants peut être utilisée pour le transport par pipelines de CO2.Si le CO2 doit être transporté en tant que gaz, une compression est nécessaire pour garantir l’efficacité du transport.Cependant, le transport sous forme gazeuse n’est pas rentable en raison de la faible masse volumique du gaz.
Le transport liquéfié de CO2 se produit normalement lorsqu’un navire est déchargé sous forme liquide et transporté dans la même phase dans des bacs de stockage temporaires.Étant exploité à basse température et à des pressions d’entrée basses, le CO2 liquide permet d’obtenir des densités élevées, ce qui le rend plus efficace pour le transport par pipelines et meilleur pour le fonctionnement des pompes. Cependant, pour transporter le CO2 en phase liquide, l’eau doit être éliminée afin d’éviter la formation d’hydrates, la congélation et la corrosion, tandis que les coûts de liquéfaction sont dominés par la réfrigération.
Pour transporter le CO2 capturé en phase dense ou supercritique, il doit être comprimé à une pression supérieure à la pression critique de 1 160 psi (> 80 bar). Le transport de CO2 dense ou supercritique convient à des débits plus élevés, est rentable et économique pour le transport sur de grandes distances, en raison des propriétés physiques du CO2, telles qu’une masse volumique élevée et une faible viscosité. Cependant, tout changement de température et de pression le long du trajet de transport peut entraîner un basculement de CO2 entre les phases ou des conditions d’écoulement multiphasique. De plus, tous les oléoducs offshore existants ne sont pas capables de fonctionner à des pressions aussi élevées et fonctionnent généralement plus près de 400 à 600 psi (30 à 40 bar)
Les gouvernements ont chargé les organismes de réglementation de faire respecter des normes d’émissions plus strictes pour la protection de l’environnement. Emerson propose des solutions pour le contrôle de l’efficacité de combustion, le contrôle du procédé des gaz de combustion, les mesures réglementaires du système de surveillance des émissions en continu et la surveillance prédictive des émissions.
Les systèmes techniques de mesure de CO, CO2 et O2 intégrés à des analyseurs de gaz, des systèmes d’échantillonnage et des instruments régulent le procédés de combustion et la consommation de carburant. Les solutions technologiques de notre analyseur laser à cascade quantique (QCL) augmentent l’efficacité de l’usine en optimisant le traitement des gaz de combustion (DeNOx) grâce aux processus de réduction catalytique sélective et de désulphurisation.
Les systèmes de surveillance continue des émissions (CEMS), les analyseurs laser à cascade quantique (QCL) et les analyseurs de gaz de procédé (PGA) Rosemount XE10 peuvent être utilisés par les installations industrielles pour répondre aux exigences de déclaration des émissions des sources fixes dans le cadre des réglementations environnementales et garantissent des performances précises grâce à leurs capacités d’analyse intégrées et de validation automatisée.
Les experts d’Emerson peuvent fournir une aide à la surveillance prédictive des émissions, évaluer les processus de combustion, classer les flux d’énergie, calculer les incertitudes associées, compiler les données d’échantillonnage, examiner le plan de surveillance des émissions, soutenir le procédé de vérification annuelle et proposer une analyse des causes profondes des problèmes préexistants afin de réduire l’impact des opérations sur les émissions.
Tous ces équipements ponctuels, en tant que solutions, fonctionnent ensemble pour améliorer les émissions et les opérations de transport de produits et garantir l’efficacité. La conception et l’exploitation correctes minimisent la probabilité d’absence de conformité et réduisent en fin de compte le coût global des projets de développement durable.
Système de surveillance continue des émissions Rosemount™ XE10
Le CEMS Rosemount XE10 fournit une analyse fiable des émissions des sources stationnaires. Il s’agit d’une solution standardisée certifiée selon les directives européennes sur les émissions EN 14181 et EN 15267-3 (QAL1) et conforme aux réglementations 40 CFR Partie 60 et Partie 75 de l’EPA américaine. Le CEMS Rosemount XE10 est également équipé d’un système d’étalonnage automatisé qui facilite les contrôles de dérive du zéro et du gaz de réglage d’étendue d’échelle requis pour les procédures d’assurance qualité QAL3, garantissant ainsi des performances fiables et une conformité continue des rapports d’émissions.
À propos des systèmes d’analyse des liquides et gaz de procédé
Emerson propose la gamme la plus complète de systèmes et solutions d’analyse intégrés pour les applications d’analyse des liquides et des gaz de procédé.
Les émissions de dioxyde de carbone (CO2), de méthane (CH4), de protoxyde d’azote (N2O) et d’hydrofluorocarbures (HFC) contribuent à la majorité des polluants atmosphériques générés par les grandes usines de combustion comme les chaudières, les turbines à gaz, les moteurs diesel, etc. qui doivent être contrôlés et surveillés.
L’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA), la directive de l’Union européenne sur les émissions industrielles (IED), le système d’échange de quotas d’émission de l’Union européenne (ETS), le CCEP chinois, le NIER coréen, le ROSSTANDART russe et d’autres régulateurs veillent au respect de la conformité en matière de surveillance des émissions.
La norme EN14181:2015 des émissions de sources stationnaires s’applique à l’assurance qualité des systèmes de mesure automatisés (AMS) qui se composent d’un analyseur de gaz, d’un système de traitement des échantillons et d’une sonde d’échantillon.
Les systèmes de mesure automatisés (AMS) nécessitent la certification de niveau d’assurance de la qualité de type QAL1, une installation et un étalonnage QAL2 corrects selon les méthodes de référence standard, la certification de fonctionnalité continue QAL3 et la certification annuelle de surveillance (AST).
La certification EN15267-3:2007 de qualité de l’air des systèmes de mesure automatisés (AMS), partie 3, s’applique aux critères de performance et aux procédures de test des systèmes de mesure automatisés pour la surveillance des émissions de sources fixes.
Le système de certification de surveillance (MCERTS) pour la certification du produit est adopté par le Royaume-Uni et l’Union européenne pour fournir des mesures environnementales de qualité et assurer la qualité de l’installation du système de surveillance des émissions en continu.
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