Tecnologias CCUS na indústria de petróleo e gás natural
Enfrentando o desafio da captura de carbono: a instrumentação confiável ajuda a garantir a qualidade e a conformidade para uma remoção segura de dióxido de carbono
Um dos principais viabilizadores da transição energética é a descarbonização das operações, da cadeia de valor e das práticas para mitigar os efeitos das mudanças climáticas. Um fator importante é a adoção de tecnologias de captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS) para reduzir as emissões de CO2. As normas da indústria ainda estão em desenvolvimento, parcialmente regidas pela conformidade regulatória e por subsídios governamentais. Muitas tecnologias de descarbonização têm requisitos muito específicos para equipamentos de medição de processos.
321 Mt CO2
operational and planned annual capture capacity by 2030 (IEA)
O CO2 precisa ser capturado, transportado, armazenado em instalações de armazenamento subterrâneo ou usado para recuperação avançada de petróleo (EOR) ou para outros fins industriais. Os processos da cadeia de valor de CCUS exigem os mais altos níveis de precisão, confiabilidade e monitoramento em tempo real da medição. Os desafios de medição incluem a operação em condições severas, enquanto as normas regulatórias ainda estão sendo desenvolvidas. Trabalhar em conjunto com um parceiro experiente ajuda a atingir as metas de sustentabilidade nesse ambiente dinâmico.
Amplo portfólio e suporte especializado: equipamentos de medição de alto desempenho de um único fornecedor e suporte contínuo durante o ciclo de vida do desenvolvimento do projeto
Maior segurança, controle do processo e validação da qualidade nos principais pontos de medição
O único a fornecer medições precisas e confiáveis de qualidade, quantidade e composição
Fácil instalação e comissionamento com monitoramento de saúde, permitindo a operação sem intervenção e a redução de custos e tempo de inatividade
Levando a manutenção preditiva para o próximo nível: a Heartbeat Technology da Endress+Hauser oferece diagnóstico, monitoramento e verificação completos de instrumentos, o ecossistema de IIoT Netilion disponibiliza todo o potencial da instrumentação de campo para a mais alta eficiência
Applications
Otimização dos processos de captura de carbono à base de amina
A captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS) está ganhando mais atenção como uma solução preferida para reduzir as emissões de dióxido de carbono das indústrias. A absorção química baseada em solventes de amina é considerada uma das tecnologias mais maduras para a captura de carbono. Aqui, a otimização do custo de captura de CO2, bem como o gerenciamento de solventes, são cruciais tanto para o operador industrial quanto para o desenvolvedor da tecnologia.
Nosso conhecimento em campo
A espectroscopia Raman permite o monitoramento preciso do processo inline. A implementação dessa tecnologia pode possibilitar que os operadores prevejam de forma confiável as concentrações totais de CO2 e amina em condições de processo variáveis e minimizem a perda de solvente através do monitoramento rigoroso das variações na qualidade.
O gás residual purificado que sai do processo de amina pode ser medido quanto a traços de impurezas, como H2S e CO2, usando a tecnologia TDLAS.
Solução de medição de vazão para CO2 em fase supercrítica ou densa
A medição precisa da taxa de vazão do CO2 em uma fase densa e supercrítica é uma aplicação fundamental no transporte por dutos de longa distância. Nessa fase, o CO2 tem uma viscosidade semelhante à de um gás, mas uma densidade mais próxima à de um líquido, o que torna a medição de sua vazão uma tarefa desafiadora. Devido à variação incomum nas propriedades termofísicas do CO2 nessa fase densa, é preciso tomar cuidado especial para manter a temperatura e a pressão na tubulação.
Nosso conhecimento em campo
Do projeto à instalação no local, temos experiência e conhecimento para executar essas complexas medições de vazão de CO2 e, ao mesmo tempo, atender aos parâmetros regulatórios de quantidade e qualidade. Nossos centros de engenharia de projetos em todo o mundo e o portfólio de analisadores de vazão, pressão, temperatura e gás adequados à finalidade garantem o gerenciamento e a implementação perfeitos do projeto.
Os medidores de vazão mássica Coriolis oferecem tecnologia confiável e comprovada para medição de CO2 em fase densa e supercrítica, garantindo a mais alta precisão e repetibilidade
Skid de medição completo adequado para operação contínua em alta pressão, geralmente na faixa de 250 bar. Isso inclui a tubulação completa, acessórios de tubulação, válvulas e outros equipamentos de processo associados classificados conforme ASME CL 2500
Design de acordo com as normas e aprovações de transferência de custódia recomendadas, seleção correta das partes molhadas
Medição de umidade em CO2 para garantir a conformidade com a qualidade
O CO2 pode ser armazenado no subsolo (sequestro) ou usado para recuperação avançada de petróleo (EOR) e outros fins industriais (por ex. combustíveis sintéticos). Antes da injeção na tubulação, o CO2 deve ser desidratado para evitar a corrosão e a formação de gelo/hidrato. Após a desidratação, o CO2 gasoso é comprimido e liquefeito para transporte. A medição precisa da umidade otimiza a eficiência do secador para garantir que o CO2 atenda às especificações adequadas acordadas entre o fornecedor e o transportador.
Nosso conhecimento em campo
Com uma grande base instalada de analisadores de umidade em fluxos de CO2 de alta concentração, a Endress+Hauser tem significativa experiência no fornecimento de tecnologias de analisadores de gás para garantir a qualidade do dióxido de carbono. Com nossos analisadores de gás TDLAS baseados em laser J22 , oferecemos uma opção padrão confiável para a medição precisa da umidade em CO2, enquanto garantimos a eficiência da desidratação, o tempo de atividade e a disponibilidade. Espectroscopia de Absorção por Laser de Diodo Ajustável (TDLAS) significa:
Atualizações da medição a cada segundo, sem calibração em campo e com baixíssima manutenção
Construção muito confiável usando elementos sensores de estado sólido, garantindo a disponibilidade da fábrica
Fácil de instalar e comissionar e com monitoramento de saúde, o que permite uma operação sem intervenção durante anos
Manutenção simples em campo de componentes eletrônicos, ópticos e de condicionamento de amostras para minimizar o tempo de inatividade
Diferente da captura de CO2 no ponto de emissão em indústrias pesadas, a captura direta de ar (DAC) extrai o CO2 da atmosfera, ajudando assim a atingir a meta net zero de emissões. Como a concentração de dióxido de carbono na atmosfera é significativamente menor em comparação com o CO2 proveniente do gás de combustão tradicional, o processo consome muita energia e exige investimentos de longo prazo. Além disso, o processo de separação de CO2 é desafiador.
Nosso conhecimento em campo
O CO2 de alta concentração capturado é tratado e armazenado em formações geológicas, utilizado para produzir combustíveis sintéticos ou usado como matéria-prima. Portanto, sua qualidade deve ser monitorada rigorosamente. Os benefícios do uso dos equipamentos da Endress+Hauser incluem maior segurança do processo, controle e validação da qualidade nos principais pontos de medição.
O medidor de vazão mássica Thermal Proline t-mass I 500 garante o monitoramento contínuo do CO2 capturado com grande rangeabilidade, permitindo a detecção em baixas vazões
A medição de pressão com o transmissor de pressãoCerabar PMC51B e a medição de temperatura com o sensor de temperatura TM131 intrinsecamente seguro nos equipamentos de transferência de calor e filtragem permitem que a unidade opere com a mais alta eficiência
O ecossistema CCUS no setor de petróleo e gás natural
A captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS) inclui tecnologias que capturam e utilizam as altas concentrações de CO₂ emitidas pelas atividades industriais. A CCUS desempenha um papel fundamental na descarbonização e no desafio das mudanças climáticas globais. O CO2 pode ser capturado na pré-combustão, pós-combustão ou através do DAC. As medições precisas de quantidade e qualidade, incluindo dados seguros, são cruciais para otimizar o processo de captura, a integridade da tubulação, o armazenamento seguro, a segurança ambiental e uma operação eficiente.
O CO2 pode ser transportado em fase gasosa, líquida, densa ou supercrítica. O processo de refino na indústria de petróleo e gás natural é normalmente feito através do sequestro ou da recuperação avançada de petróleo.
Aumente a eficiência de seus processos de captura de carbono à base de amina.
Benefícios
As tecnologias CCUS são vitais para que a indústria de petróleo e gás natural minimize seu impacto ambiental e dê mais um passo em direção ao objetivo de alcançar metas net zero nas emissões de carbono. A Endress+Hauser ajuda a reduzir o tempo de inatividade da usina de captura de carbono e a garantir uma operação segura. A espectroscopia Raman é empregada para monitoramento em tempo real, reduzindo o tempo e os recursos gastos em análises offline. Os analisadores de gás TDLAS medem de forma confiável as impurezas, permitindo a redução de custos quando se trata, por exemplo, de equipamentos de purificação, como secadores.
Dados em tempo real
Os analisadores Raman podem ajudar a prever de forma confiável as concentrações totais de CO2 e amina em condições de processo variáveis
Economia
Redução dos custos totais de propriedade e dos riscos de segurança
< 30 ppb
Redução do tempo de inatividade do secador através da detecção de penetração de umidade em níveis de medição de partes por bilhão
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