Instrumentation de process sur la chaîne de valeur de l'hydrogène

Trois façons dont KROHNE peut être utile à vos projets d'hydrogène ​

L'hydrogène est essentiel à la transition énergétique, car c'est un carburant propre et polyvalent, capable de réduire grandement les émissions de gaz à effet de serre lorsqu'il est produit avec des énergies renouvelables. C'est un important vecteur énergétique capable de stocker et de transporter l'énergie de sources renouvelables intermittentes, telles que l'énergie solaire ou éolienne.

La chaîne de valeur de l'hydrogène inclut la production, le stockage, la distribution et l'utilisation. L'hydrogène vert est principalement produit par électrolyse. L'hydrogène vert est stocké sous forme de gaz comprimé, d'hydrogène liquide ou sous formes chimiques, telles que l'ammoniac. Il peut être distribué par canalisation, camion, rail et bateau. Il peut être utilisé dans divers process industriels, pour le transport (véhicules à pile à combustible), l'énergie (piles à combustible stationnaires et portables), le chauffage résidentiel/commercial et l'alimentation électrique.

Défis

Les technologies de mesure de process entrant en contact avec l'hydrogène doivent répondre à des exigences spéciales. Étant donné que l'hydrogène est une petite molécule qui se diffuse facilement à travers les matériaux, les appareils doivent être parfaitement étanches aux fuites et être fabriqués à partir de matériaux résistants à l'hydrogène, afin d'éviter toutes fuites et toute friabilité. On utilise souvent des aciers inox austénitiques ou des plastiques spéciaux. Ils doivent également être résistants à la corrosion, en particulier en présence d'hydrogène humide.

Étant donné que l'hydrogène est hautement inflammable, les appareils doivent être conformes aux exigences en matière de protection contre les explosions (par ex., ATEX, IECEx). Ils doivent pouvoir résister à des températures et des pressions extrêmes (jusqu'à 1 000 bar), sans perdre leur fonction. Les appareils de mesure doivent rester précis et stables et être étalonnés conformément aux normes internationales. Il faut rapidement prendre des précautions de sécurité, telles que des fermetures d'urgence, pour éviter tout risque supplémentaire, par exemple en cas de fuite.

Comment KROHNE peut-il vous aider ?

Dans le traitement de l'hydrogène, les solutions de mesure avancées sont critiques pour garantir la sécurité et l'efficacité.

Gamme complète d'appareils

Le débitmètre ALTOSONIC V12, doté de la technologie de transducteur personnalisé, fournit une option robuste et fiable, résistante à la friabilité due à l'hydrogène, même à des températures élevées, ce qui en fait l'appareil idéal pour les applications d'hydrogène.

Cependant, l'hydrogène présente des défis uniques, tels que la diffusion de l'hydrogène atomique à travers les séparateurs à membrane des transmetteurs de pression, ce qui peut causer une accumulation de gaz et la dégradation du système. Pour remédier à cela, KROHNE a développé des transmetteurs de pression à membranes plaquées or et cellules de mesure en céramique qui augmentent grandement la durabilité et les performances dans des environnements remplis d'hydrogène.

Solutions de mesure personnalisées

Les systèmes de comptage de KROHNE sont utilisés dans l'ensemble de la chaîne de valeur de l'hydrogène, depuis la production et le transport dans des canalisations, jusqu'à l'utilisation industrielle et le stockage. Étant donné que l'hydrogène peut contenir des impuretés telles que H2O, O2, CO2, CO ou CH4 en fonction de sa méthode de production, les solutions de comptage de KROHNE analysent également la composition du gaz.

Système de gestion des fuites pour surveillance de canalisation

Étant donné que l'hydrogène joue un rôle de plus en plus important dans la transition énergétique, le transport sûr et économique, en particulier par canalisation, est vital. En raison de la fuite de l'hydrogène et ses risques de friabilité, des systèmes de détection de fuite robustes sont essentiels pour garantir son intégrité et la sécurité de l'infrastructure.

Contribution au développement durable

  • Soutenir la transition énergétique grâce à une mesure sûre et précise de l'hydrogène

  • Augmenter l'efficacité et la sécurité lors de la manipulation de l'hydrogène

  • Produits conformes aux réglementations et aux normes de l'industrie de l'hydrogène

Avantages supplémentaires

  • Les mesures fiables optimisent les process dans la chaîne de valeur de l'hydrogène en réduisant la consommation d'énergie et les coûts opérationnels.

  • Des appareils précis garantissent la conformité aux réglementations, ce qui permet d'éviter des pénalités coûteuses dues à des fuites ou des rapports incorrects.

  • La surveillance en continu permet d'éviter les contraintes sur les équipements, de rallonger la durée de vie de l'appareil et de réduire les coûts liés aux réparations.

Développer la durabilité en se basant sur la précision

La technologie de mesure est cruciale pour l'ensemble de la chaîne de valeur de l'hydrogène, car elle permet un enregistrement et un contrôle précis de la pression, du débit et de la température. Elle garantit la sécurité dans la production, le transport et le stockage de l'hydrogène. Elle aide également à augmenter l'efficacité et à réduire les coûts en réduisant au minimum les pannes et en garantissant une utilisation optimale des ressources.

Produits, services et solutions associés

Débitmètre massique à effet Coriolis pour les applications avancées de process

  • Haute précision (±0,05% linéaire), pour les produits à mesurer à très basse ou très haute température (-200…+400°C) ; fonctionne efficacement même sous diverses conditions de débits et en présence de gaz (EGMTM)
  • SIL 2/3 ; CT : OIML R117, R137, MI-005, MI-002 ; API, AGA ; certifications hygiéniques
  • Bride : DN10…300 / ½…12", max. PN 160 / ASME Cl 1500 ; autres
  • 3 x 4…20 mA, HART®7, Modbus, FF, Profibus-PA/DP, PROFINET, EtherNet/IP™, Bluetooth®

Débitmètre à ultrasons pour la mesure transactions commerciales (CT) de gaz

  • Débitmètre à 12 faisceaux, pour une mesure très précise du débit de gaz naturel
  • CT : OIML R137 (classe 0,5), MI-002, AGA9, etc.
  • Nombreuses variantes, fonction de diagnostic CBM complète gratuite
  • Bride : DN100…1600 / 4…64"; max. PN450 / ASME Cl 2500

Calculateur de débit pour la mesure des transactions commerciales (TC)

  • Solution économique grâce à la conception modulaire du matériel et du logiciel
  • Écran tactile graphique couleur pour un process le plus transparent possible
  • Accès facile pour l'opérateur, permettant une maintenance rapide
  • La surveillance automatique des performances permet de rallonger les intervalles de réétalonnage

Solution de comptage pour l'hydrogène

  • Excellente mesure de l'hydrogène pur et des mélanges hydrogène/gaz naturel
  • Précision même à une faible masse volumique de service
  • Autodiagnostic pour des performances optimales du système

Applications associées

Application Report | Chemical

  • Custody transfer flow measurement of a gas mixture with hydrogen (H2) and methane (CH4)
  • Re-use of existing natural gas pipeline for H2 transport between industrial sites
  • Decrease in energy consumption of 0.15 PJ, 10,000 metric tons CO2 per year saved

Applictation Note | Chemical

  • Ultrasonic flow measurement of H2 from syngas production
  • Reliable and safe monitoring of hydrogen supply to production units
  • Drift-free measurement over a wide dynamic range up to 1300 Nm3/h

Rapport d'application | Métallurgie & Mines

  • Mesure de gaz de process de haute précision pour la fabrication de pièces en graphite
  • Excellente précision de mesure avec une faible densité opérationnelle
  • Des informations fiables sur la consommation de gaz pour une meilleure gestion des dépenses

Note d'application | Pétrole & Gaz

  • Mesure de débit d’hydrogène
  • Système de comptage complet conforme MID
  • Auto-surveillance de l’ensemble de mesurage pour un process optimisé

Rapport d'application | Métallurgie & Mines

  • Garantir des débits d'hydrogène constants pour la réduction de l'oxyde de tungstène chauffé à très haute température en poudre de tungstène
  • Mesures de débit à section variable fiables à seulement 40 mbarg de pression
  • Relevé local et direct du débit d'hydrogène dans des fours à réaction sans alimentation secondaire

Rapport d'application | Pétrole & Gaz

  • Des informations précises et cohérentes pour l’injection de gaz verts dans le réseau
  • Mesure du débit d'hydrogène, de méthane de synthèse (SNG), de dioxyde de carbone et de gaz naturel
  • Un seul fournisseur pour toutes les prestations, y compris l'instrumentation, les essais, la mise en service et la formation