Измерение расхода зеленого водорода на установке Power-to-Gas (P2G)
Отчёт о применении | Нефтегазовая промышленность
- Точная и последовательная информация для закачки зеленых газов в сеть
- Измерение расхода водорода, синтетического метана, углекислого и природного газа
- Полный объем поставки от одного поставщика, включая поставку оборудования, проведение испытаний, ввод в эксплуатацию и обучение персонала
Введение
GRTgaz — один из ведущих европейских операторов по транспортировке природного газа. Это инновационная компания в области устойчивого производства и распределения энергии. GRTgaz является координатором проекта Jupiter 1000 (www.jupiter1000.eu), в рамках которого впервые во Франции на промышленном уровне была продемонстрирована установка power-2-gas (P2G) с закачкой в газовую сеть, расположенная в Фос-сюр-Мер на юге Франции. Этот проект был поддержан, в частности, Агентством по защите окружающей среды и энергосбережению Франции (ADEME), Европейским фондом регионального развития (ERDF), а также административным регионом Прованс-Альпы-Лазурный берег и получил награду в рамках французской правительственной программы "Инвестиции в будущее".
P2G — это технология, использующая электрическую энергию для производства газообразного топлива. В проекте Jupiter 1000 возобновляемая энергия используется для производства водорода путем электролиза воды. Полученный "зеленый" водород может применяться как топливо, энергоноситель или сырье и будет играть важную роль в декарбонизации промышленности и энергетики. Данный зеленый водород применяется для декарбонизации поставок природного газа двумя различными способами. При использовании первого метода водород непосредственно закачивается в сеть и образует смесь с природным газом. Во втором методе водород (H2) в процессе метанирования преобразуется в синтетический метан (CH4), когда вступает в реакцию с CO2, уловленным на прилегающей промышленной площадке. Затем синтетический метан закачивается в сеть трубопроводов природного газа.
Требования к измерениям
JUPITER 1000 — это демонстрационный проект установки P2G, которая сочетает в себе две технологии электролиза: ПОМ (мембранный) и щелочной (жидкостный). Эксплуатационные испытания и анализ оптимизации установок проводятся в сотрудничестве с несколькими промышленными партнерами в течение как минимум трех лет. Для оценки технической и экономической целесообразности закачки H2 и синтетического CH4 в существующие газовые сети очень важно знать состав продуктов и эффективность различных процессов электролиза. В связи с этим GRTgaz требуется точная, четкая и последовательная информация о расходе и составе различных газов. Кроме того, обязательным условием является низкая стоимость технического обслуживания и эксплуатации.
Решение KROHNE
Как основной поставщик КИПиА и решений для газовой промышленности, компания KROHNE спроектировала, изготовила и поставила заказчику специально разработанный пакет, включающий расходомеры и вычислители расхода. Кроме того, была обеспечена интеграция в технологический процесс, ввод в эксплуатацию и обучение на месте. Было обеспечено измерение всех основных процессов:
Измерение массового расхода зеленого водорода от электролиза и синтетического природного газа от процесса метанизации:
- 2 кориолисовых массовых расходомера OPTIMASS 6400 (с фланцами ½" 600 lb), сертифицированные по ATEX Ex ia
Измерение объемного расхода углексилого газа, уловленного из промышленных дымовых газов:
- 1 вихревой расходомер OPTISWIRL 4200 со встроенной компенсацией по давлению и температуре, а также встроенным вычислителем расхода для расчета расхода в стандартных условиях; сертифицированный по ATEX Ex ia
Измерение объемного расхода природного газа из сети:
- 2 ультразвуковых расходомера OPTISONIC 7300 C (фланцы 4"и 6" 600 lb), сертифицированные по ATEX Ex ia
Все расходомеры интегрированы в существующую инфраструктуру проекта с регулирующими клапанами, насосами и газоанализаторами. Расходомеры для синтетического природного газа, водорода и природного газа подключаются к одному вычислителю расхода SUMMIT 8800, что позволяет заказчику настраивать все четыре расходомера независимо, без дополнительного обслуживания KROHNE по месту эксплуатации. Многофункциональный вычислитель расхода предназначен для вычисления энергии различных продуктов при различных условиях. Он поставляется с протоколом связи Modbus (RS 485) в соответствии с требованиями заказчика.
Преимущества для заказчика
Точное и надежное измерение расхода и расчет энергии производимых и транспортируемых газов позволяет значительно снизить эксплуатационные расходы. Техническое обслуживание сведено к минимуму, так как у приборов отсутствуют подвижные части. Поскольку используется полнопроходной OPTISONIC 7300, потери давления (обычно свойственные турбинным расходомерам) были минимальны, что позволило снизить расходы на насосы и компрессоры.
Снизились не только эксплуатационные, но и капитальные затраты. В действительности, нет необходимости оснащать каждый расходомер для H2 и CH4 собственным вычислителем расхода, как это было в случае с ранее используемыми турбинными расходомерами и накладными устройствами. Вычислитель расхода SUMMIT 8800 является многофункциональным и может одновременно обрабатывать измеренные значения от нескольких типов счетчиков. Проектная группа KROHNE управляла всем циклом поставки готового решения: от проектирования до проведения заводских приемочных испытаний и интеграции в полевых условиях. Будучи единым поставщиком всего комплекса услуг, компания KROHNE полностью оправдала ожидания заказчика.