Soluzioni di progettazione per il monitoraggio delle emissioni, la generazione di idrogeno, la cattura di CO2 e i bio-combustibili, con gestione di progetti, ingegnerizzazione, approvvigionamento, fabbricazione, messa in opera e servizi Lifecycle
Le soluzioni ingegnerizzate per la sostenibilità di Emerson integrano perfettamente sistemi di analisi e misura della portata all'avanguardia in configurazioni completamente automatizzate e strumentate. Tale integrazione garantisce un monitoraggio, un'analisi e un controllo precisi e affidabili per molti processi fondamentali, come utilizzo e stoccaggio del carbonio (CCUS), produzione di idrogeno (H2), iniezione di H2 nel gas naturale e applicazioni di monitoraggio continuo delle emissioni (CEMS).
L'idrogeno può essere prodotto con metodi diversi, stoccato, trasportato e, in quanto vettore energetico privo di CO2, può contribuire alla decarbonizzazione dei settori in cui è più difficile ridurre le emissioni in modo significativo.
La produzione di H2 è il primo anello della catena del valore dell'H2. Le soluzioni di produzione di H2 di Emerson comprendono i misuratori di portata a effetto Coriolis che misurano la portata massica del materiale di alimentazione, facilitando il controllo del rapporto vapore/carbonio nel reforming poiché i misuratori a effetto Coriolis non subiscono alcun impatto dalle variazioni di composizione o proprietà fisiche. Gli analizzatori di gas in continuo Emerson si possono utilizzare per ottimizzare l'efficienza del processo di produzione di H2 mediante un'analisi coerente della composizione della materia prima e il monitoraggio della purezza dell'H2.
La precisione e il controllo delle misure fiscali durante i trasferimenti si possono garantire con i sistemi di miscelazione e iniezione di H2 Emerson che offrono l'analisi dei dati di qualità del gas del flusso di idrogeno miscelato, una misura affidabile della portata massica a diversi livelli di portata, il monitoraggio della corrosione della miscela di H2, l'accesso e il controllo remoto, rispettando al contempo gli standard di qualità del gas e gli accordi contrattuali.
Erogazione ripetibile e ad alta pressione, controllo della portata e un affidabile rilevamento delle fiamme nelle stazioni di rifornimento di H2, con i sistemi di erogazione e caricamento di gas di idrogeno e H2 liquefatto di Emerson che consentono misurazioni e consumi certificati e accurati alla fine della catena di valore dell'H2.
Consulta gli esperti Emerson per l'analisi dell'esposizione, i calcoli dei livelli di incertezza, la revisione del bilancio dei materiali, la garanzia della portata e la conformità alle normative, la verifica dell'infragilimento da H2, le soluzioni permeanti o le perdite, l'aumento della capacità di trasmissione dell'H2, la riduzione delle cadute di pressione e l'aumento della velocità di flusso nell'ambito di una soluzione ingegnerizzata di misura e analisi dell'H2.
I trasmettitori di CO2 e gli operatori di impianti di H2 possono contare sulla competenza di Emerson nel campo delle soluzioni di sostenibilità quando si impegnano in revisioni complete della progettazione del sistema, misurano e valutano l'incertezza, conducono valutazioni del bilancio di massa o applicando l'equazione dei calcoli di stato. La gestione complessiva di questi sistemi di portata e qualità può essere monitorata tramite la gestione dell'audit tecnico della portata ed eseguendo una verifica sia predittiva che di routine per il monitoraggio delle emissioni. Questi sforzi collettivi garantiscono la conformità normativa in linea con gli obiettivi net zero aziendali.
Sistemi di carico/scarico
Garantisci una gestione efficace di inventario e logistica del terminal con i sistemi di carico e scarico di Emerson. Implementa operazioni di trasferimento affidabili, accurate e tempestive su una gamma di prodotti più ampia, garantendo al contempo la conformità a regolamenti e normative di sicurezza.
Plantweb Advisor for Metrology
Plantweb Advisor for Metrology è la nuova piattaforma di analisi modulare di Emerson, che offre una serie di funzioni e flessibilità senza precedenti nel mondo della misura odierna. Questo software consente di comprendere lo stato e i rischi dei propri prodotti e sistemi di misura. Con Plantweb Advisor for Metrology è possibile risparmiare tempo e denaro utilizzando le funzioni di monitoraggio remoto, i pannelli di controllo per la valutazione dello stato e altro ancora.
•H2 miscelato con gas naturale (HNG): consente l'implementazione dell'H2 nel sistema di produzione dell'energia senza costosi investimenti infrastrutturali. In concentrazioni inferiori al 10-20% di H2, l'HNG è compatibile con le apparecchiature per l'uso finale, la trasmissione del gas naturale, le infrastrutture di distribuzione e gli standard internazionali.
•Ammoniaca come vettore dell'H2: a differenza dell'H2 puro, l'ammoniaca è un liquido stabile in atmosfera e offre una maggiore densità energetica, caratteristiche che consentono l'adozione di soluzioni di stoccaggio e trasporto più compatte e una gestione più sicura. Poiché l'ammoniaca viene già prodotta e trasportata a livello globale in grandi quantità per diverse applicazioni industriali, l'infrastruttura esistente, come condutture, impianti di stoccaggio e reti di trasporto, può essere potenzialmente adattata e riutilizzata per lo stoccaggio e la distribuzione di idrogeno a base di ammoniaca.
Mentre l'infrastruttura a idrogeno per la produzione, il trasporto e lo stoccaggio dell'energia continua a svilupparsi, misurazioni accurate diventano sempre più importanti per la gestione e la manutenzione delle infrastrutture. Ad esempio:
•Nei processi di produzione di idrogeno, come il reforming del vapore o l'elettrolisi, le misurazioni sono fondamentali per garantire una produzione e una purezza efficienti.
•Durante la movimentazione e lo stoccaggio di gas di idrogeno in bombole, serbatoi o tubi, sono necessarie misurazioni accurate ai fini fiscali, per prevenire perdite o la creazione di condizioni non sicure.
Poiché l'idrogeno è un gas altamente infiammabile e potenzialmente esplosivo, la misurazione e il monitoraggio accurati delle concentrazioni di idrogeno in una miscela sono fondamentali per prevenire situazioni di pericolo e garantire la sicurezza, oltre a essere essenziali per soddisfare le normative ambientali.
Il contenuto di idrogeno si può controllare mediante misurazioni precise entro i requisiti dell'utente finale, gestione del rilevamento delle perdite, individuazione del rischio accettabile per i danni dovuti a concentrazioni elevate di H2, controllo del potere calorifico e indice di Wobbe della miscela per soddisfare i requisiti delle condutture e mediante analisi della composizione del gas di prova di ciascun componente della gascromatografia.
L'integrazione dei processi di cattura, trasporto, utilizzo e stoccaggio del carbonio (CCUS) da parte dei settori industriali a elevate emissioni di carbonio è considerata uno dei principali fattori che contribuiscono al raggiungimento degli obiettivi di riduzione delle emissioni di gas serra, nel quadro di una fornitura energetica globale affidabile e sostenibile.
I sistemi di analisi e misura della portata sono necessari per il controllo dei processi, l'allocazione, il rilevamento delle perdite di CO2 a fini ambientali e la verifica della quantità di CO2 misurata nell'ambito di qualsiasi schema relativo alle emissioni. I requisiti per la misurazione della porta dipendono dall'incertezza delle emissioni specificata, dalla fase del fluido, dalla posizione dei misuratori di portata nel sistema CCUS, dal metodo di trasporto e dai requisiti normativi.
Il sistema di misura della portata ingegnerizzato di Emerson comprende stazioni di integrità della CO2 con misuratori di portata, sistemi di analisi, flow computer e soluzioni di monitoraggio di erosione e corrosione che soddisfano i requisiti in base sia alle apparecchiature che ai sistemi di misurazione.
I nostri esperti della sostenibilità offrono la valutazione del progetto di misurazione della portata, la gestione delle misurazioni, la verifica della portata, la valutazione dell'incertezza, il bilancio in massa, l'allocazione e i calcoli dell'equazione di stato per ridurre la spesa complessiva del progetto CCUS e garantire un controllo affidabile del processo, l'integrità delle condutture e il rilevamento delle perdite.
Attingendo alla nostra gamma completa di soluzioni e sistemi per la misura fiscale di gas e idrocarburi liquidi, possiamo garantire soluzioni ottimali nell'ambito della sostenibilità, come le nostre stazioni di integrità di CO2. Questo sistema prevede l'uso di misuratori di portata all'avanguardia, sistemi di campionamento di precisione, analizzatori laser a cascata quantica (QCL), analizzatori dei gas di processo (PGA) o gascromatografo e flow computer avanzati.
Sistemi per la misurazione di liquidi
Dai semplici skid a flusso singolo alle complesse installazioni di misurazione in loco, i comprovati sistemi per la misurazione dei liquidi di Emerson aiutano a ridurre il rischio e l'esposizione fiscali, a garantire la conformità alle normative, a ottimizzare le prestazioni del sistema e a sostenere il ciclo di vita del sistema.
Sistemi di misurazione dei gas
I sistemi di misurazione per gas chiavi in mano di Emerson offrono misurazioni della portata accurate, affidabili e ripetibili che supportano la conformità alle normative, aiutano a ridurre i rischi e i costi di proprietà e migliorano le prestazioni operative.
Fino all'introduzione del concetto di CCUS, i processi di carico/scarico della CO2 liquefatta venivano effettuati utilizzando natanti marini. La CO2 pura vanta proprietà che la rendono un composto interessante per la misura e il trasporto efficienti. Le impurità all'interno di una tipica applicazione CCUS rendono il processo un po' più complesso. È difficile mantenere la CO2 in fase liquida o supercritica in prossimità del punto, cosa che riduce efficienza, velocità e produttività di un sistema di caricamento.
Il trasporto in tubo deve essere conforme a molte normative di funzionamento e progettazione. La presenza di impurità e il rischio di transizione di fase a causa di cadute di carico sono problemi comuni nel trasporto in tubo.
Le impurità contenute nel flusso di CO2 hanno un impatto sulla progettazione e il funzionamento del sistema di condutture. L'acqua libera può reagire con la CO2 e altre impurità causando corrosione acida, formazione di idrati e flusso bifase. Inoltre, la presenza di impurità nel flusso di CO2 fa aumentare la pressione critica e diminuire la temperatura critica, separa le linee di bolla e di rugiada per fornire un involucro bifase. Rispetto alla misurazione della CO2 pura, la presenza di impurità è responsabile di maggiori perdite di carico, incertezze, consumi di energia, resistenza dei tubi, tossicità e può danneggiare le apparecchiature. Per garantire il trasporto sicuro di miscele di CO2 e l'integrità delle condutture, le concentrazioni di impurità devono essere limitate entro intervalli appropriati.
Un importante vantaggio di questo approccio è la possibilità di utilizzare i sistemi di misura del gas esistenti per il trasporto della CO2 in tubo.Se la CO2 deve essere trasportata come un gas, per garantire l'efficienza durante il trasporto è necessaria la compressione.Tuttavia, il trasporto in fase gassosa non è conveniente in termini di costi, a causa della bassa densità del gas.
Il trasporto di CO2 liquefatta ha in genere luogo quando una nave viene scaricata in forma liquida e trasportata nella stessa fase in serbatoi per lo stoccaggio temporaneo. Utilizzato a basse temperature e pressioni di ingresso, la CO2 liquida consente di raggiungere densità elevate che rendono più efficiente il trasporto in tubo e il funzionamento della pompa. Tuttavia, per trasportare la CO2 in fase liquida, è necessario rimuovere l'acqua per prevenire la formazione di idrati, il congelamento e la corrosione, mentre i costi della liquefazione derivano soprattutto dalla refrigerazione.
Affinché la CO2 catturata possa essere trasportata in fase densa o supercritica, è necessario comprimerla a una pressione superiore alla pressione critica di >80 bar (1160 psi). Il trasporto di CO2 densa o supercritica è idoneo per le portate più elevate, è conveniente ed economico per il trasporto su grandi distanze, in ragione delle proprietà fisiche della CO2, come l'alta densità e la bassa viscosità. Tuttavia, qualsiasi variazione di temperatura e pressione lungo il percorso del trasporto può portare al passaggio della CO2 a una fase diversa o al verificarsi di condizioni di flusso multifase. Inoltre, non tutte le tubazioni offshore esistenti sono in grado di reggere pressioni così elevate e, in genere, di operare intorno a 30-40 bar (400-600 psi).
Le autorità di regolamentazione di tutto il mondo sono incaricate dai governi di applicare standard più rigorosi sulle emissioni per la protezione dell'ambiente. Emerson offre soluzioni per il controllo dell'efficienza della combustione, il controllo dei processi applicati ai gas di scarico, le misure normative per i CEMS e il monitoraggio predittivo delle emissioni.
I sistemi di misura di CO, CO2 e O2 ingegnerizzati e integrati con analizzatori di gas, sistemi di campionamento e strumentazione regolano il processo di combustione e il consumo di combustibile. Le nostre soluzioni con le tecnologie QCL (Quantum Cascade Laser, laser a cascata quantica) aumentano l'efficienza dell'impianto ottimizzando il trattamento dei gas di combustione (DeNOx) con processi di riduzione catalitica selettiva e desulfurizzazione.
Gli impianti industriali possono utilizzare il sistema di monitoraggio delle emissioni in continuo (CEMS), gli analizzatori laser a cascata quantica (QCL) e gli analizzatori dei gas di processo (PGA) Rosemount per soddisfare i requisiti di individuazione e segnalazione delle emissioni da sorgente fissa, ai sensi delle normative ambientali, e garantiscono prestazioni accurate grazie alle funzionalità di analisi e convalida automatizzate integrate.
Gli esperti Emerson possono fornire supporto per il monitoraggio predittivo delle emissioni, valutare i processi di combustione, classificare i flussi di energia, calcolare le incertezze associate, compilare i dati di campionamento, rivedere i piani di monitoraggio delle emissioni, supportare i processi di verifica annuali e offrire un'analisi alla radice dei problemi preesistenti per ridurre l'impatto delle operazioni sulle emissioni.
Queste attrezzature e soluzioni puntuali collaborano per migliorare le operazioni di trasporto delle emissioni e dei prodotti e garantire l'efficienza.Progettazione e funzionamento corretti riducono al minimo la probabilità di non conformità e, in ultima analisi, i costi complessivi dei progetti di sostenibilità.
Sistema di monitoraggio delle emissioni in continuo (CEMS) Rosemount™ XE10
Il sistema CEMS Rosemount XE10 produce analisi affidabili delle emissioni da fonti stazionarie. Si tratta di una soluzione standardizzata certificata secondo le direttive europee sulle emissioni EN 14181 ed EN 15267-3 (QAL1) e conforme alle normative statunitensi EPA 40 CFR Parte 60 e Parte 75. Il SISTEMA CEMS Rosemount XE10 è inoltre dotato di taratura automatica per facilitare i controlli di deriva del gas zero e span richiesti per le procedure di garanzia di qualità QAL3, garantendo prestazioni affidabili e conformità alla reportistica sulle emissioni in corso.
Informazioni sui sistemi analitici per liquidi e gas di processo
Emerson offre la più completa gamma di soluzioni e sistemi analitici integrati per le applicazioni di analisi di liquidi e gas di processo.
Le emissioni di anidride carbonica (CO2), metano (CH4), protossido d'azoto (N2O) e idrofluorocarburi (HFC) contribuiscono alla gran parte degli inquinanti atmosferici generati dai grandi impianti di combustione che è necessario controllare e monitorare, come caldaie, turbine a gas, motori diesel e così via.
US Environmental Protection Agency (EPA), Industrial Emissions Directive (IED) dell'Unione Europea, Emissions Trading System (ETS) dell'Unione Europea, CCEP in Cina, NIER in Corea, ROSSTANDART in Russia e altri enti normativi definiscono i criteri di conformità per il monitoraggio delle emissioni.
Lo standard EN14181:2015 per le emissioni da sorgente fissa si applica al controllo della qualità dei sistemi di misura automatizzati (AMS) che consistono in analizzatori di gas, sistemi di gestione dei campioni e sonde di campionamento.
Per i sistemi di misura automatizzati (AMS) è necessaria la certificazione tipo QAL1 dei livelli di garanzia di qualità, l'installazione e la calibrazione QAL2 corrette in base ai metodi di riferimento standard, la funzionalità continua QAL3 e la certificazione dei test di sorveglianza annuali (AST).
La certificazione EN15267-3:2007 della qualità dell'aria dei sistemi di misura automatizzati (AMS) Parte 3 deve essere applicata ai criteri di prestazione e alle procedure di test per i sistemi di misura automatizzati per il monitoraggio delle emissioni da sorgente fissa.
Lo schema di certificazione di monitoraggio (Monitoring Certification Scheme, MCERTS) per la certificazione dei prodotti è adottato da Regno Unito e UE per garantire misure ambientali di qualità e qualità dell'installazione dei CEMS.
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