Instrumentación de proceso en toda la cadena de valor del hidrógeno

3 formas en las que KROHNE puede apoyar sus proyectos de hidrógeno ​

El hidrógeno es fundamental para la transición energética, ya que es un combustible limpio y versátil que puede reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero cuando se produce con energías renovables. Es un importante vector energético que puede almacenar y transportar energía procedente de fuentes renovables intermitentes, como la solar y la eólica.

La cadena de valor del hidrógeno incluye la producción, el almacenamiento, la distribución y el uso. El hidrógeno verde se produce principalmente por electrólisis. El hidrógeno verde se almacena como gas comprimido, hidrógeno líquido o en formas químicas como el amoníaco. Los métodos de distribución incluyen oleoductos, camiones, ferrocarril y transporte marítimo. Su utilización abarca los procesos industriales, el transporte (vehículos de batería de combustible), la generación de energía (baterías de combustible estacionarias y portátiles) y la calefacción y la electricidad residenciales o comerciales.

Desafíos

La tecnología de medida de procesos que entra en contacto con el hidrógeno debe cumplir requisitos especiales. Como el hidrógeno es una molécula pequeña que se difunde fácilmente a través de los materiales, los dispositivos deben ser especialmente estancos y estar fabricados con materiales resistentes al hidrógeno para evitar fugas y fragilizaciones. A menudo se utilizan aceros inoxidables austeníticos o plásticos especiales. También deben ser resistentes a la corrosión, especialmente en presencia de hidrógeno húmedo.

Dado que el hidrógeno es altamente inflamable, los dispositivos deben cumplir los requisitos de protección contra explosiones (por ejemplo, ATEX, IECEx). Deben soportar presiones (hasta 1.000 bares) y temperaturas extremas sin perder su funcionalidad. Los medidores deben ser precisos y estables y estar calibrados de acuerdo con las normas internacionales. Deben extremarse las precauciones de seguridad, como paradas de emergencia, para evitar riesgos adicionales, por ejemplo en caso de fugas.

¿Cómo puede ayudarle KROHNE?

En el procesamiento del hidrógeno, las soluciones de medida avanzadas son fundamentales para garantizar tanto la seguridad como la eficacia.

Cartera completa de tecnologías de instrumentación

El caudalímetro ALTOSONIC V12, equipado con una tecnología específica en el transductor, ofrece una opción robusta y fiable resistente a la fragilización por hidrógeno incluso a temperaturas elevadas, lo que lo hace ideal para aplicaciones de hidrógeno.

Sin embargo, el hidrógeno presenta retos únicos, como la difusión del átomo de hidrógeno a través de los diafragmas estándar de los transmisores de presión, lo que puede provocar la acumulación de gas y la degradación del sistema. Para solucionar este problema, KROHNE ha desarrollado transmisores de presión con diafragmas recubiertos en oro y celdas de medida cerámicas, que mejoran significativamente la durabilidad y el rendimiento en entornos con hidrógeno.

Soluciones de medida personalizadas

Los sistemas de medida de KROHNE se utilizan en toda la cadena de valor del hidrógeno, desde la producción y el transporte por tuberías hasta el uso industrial y el almacenamiento. Dado que el hidrógeno puede contener impurezas como H2O, O2, CO2, CO o CH4 en función de su origen, las soluciones de medida de KROHNE también analizan la composición del gas.

Sistema de gestión de fugas para la supervisión de tuberías

Dado que el hidrógeno desempeña un papel cada vez más fundamental en la transición energética, es vital que su transporte sea seguro y rentable, especialmente a través de gasoductos. Dada la propensión del hidrógeno a las fugas y el riesgo de fragilización, para mantener la integridad y la seguridad de la infraestructura del hidrógeno es esencial contar con sistemas sólidos de detección de fugas.

Contribución a la Sostenibilidad

  • Apoyo a la transición energética mediante la medida segura y precisa del hidrógeno

  • Mayor eficacia y seguridad en el manejo del hidrógeno

  • Productos conformes a los reglamentos y normas de las industrias del hidrógeno

Ventajas adicionales

  • Las medidas fiables optimizan los procesos de la cadena de valor del hidrógeno, reduciendo el consumo de energía y los gastos operativos

  • Una instrumentación precisa garantiza el cumplimiento de la normativa, evitando costosas sanciones por fugas o informes inexactos.

  • La supervisión continua evita que los equipos sufran tensiones, lo que prolonga su vida útil y reduce los costes de reparación.

Apoyar la sostenibilidad con precisión

La tecnología de medida es crucial para toda la cadena de valor del hidrógeno, ya que permite registrar y controlar con precisión la presión, el caudal y la temperatura. Garantiza la seguridad en la producción, el transporte y el almacenamiento del hidrógeno. También ayuda a aumentar la eficacia y reducir los costes minimizando los fallos y garantizando la optimización de recursos.

Productos, servicios y soluciones relacionados

Caudalímetro másico Coriolis para aplicaciones avanzadas de proceso

  • Alta precisión (±0,05% constante), para productos criogénicos o a alta temperatura (-200…+400°C); se mantiene operativo en un amplio rango de fracciones de gas y complejas condiciones de caudal (EGMTM)
  • SIL 2/3; CT: OIML R117, R137, MI-005, MI-002; API, AGA; certificaciones higiénicas
  • Brida: DN10…300 / ½…12",máx. PN 160 / ASME Cl 1500; otras
  • 3x 4…20 mA, HART®7, Modbus, FF, Profibus-PA/DP, PROFINET, EtherNet/IP™, Bluetooth®

Caudalímetro ultrasónico para la medida de transferencia de custodia (CT) de gases

  • Caudalímetro a 12 haces para una medida altamente precisa del caudal gas natural
  • CT: OIML R137 (clase 0.5), MI-002, AGA9 etc.
  • Varias versiones, diagnóstico de estado (CBM) completo y gratuito
  • Brida: DN100…1600 / 4…64"; máx. PN450 / ASME Cl 2500

Computador de caudal para la medida de transferencia de custodia (CT)

  • Solución económica gracias al diseño modular de hardware y software
  • Pantalla táctil gráfica en color para la máxima transparencia del proceso
  • Facilidad de acceso del operador para un mantenimiento eficaz en términos de tiempo
  • La monitorización automática del rendimiento alarga los intervalos de recalibración

Metering solution for hydrogen

  • Excellent measurement of pure hydrogen and hydrogen/natural gas mixtures
  • Accuracy even at low operating density
  • Self-diagnostic for optimal system performance

Aplicaciones relacionadas

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

Informe de aplicación | Industria metalúrgica y minería

  • Medida de gas de proceso en la fabricación de componentes de grafito
  • Precisión de medida excelente a baja densidad de operación
  • Información fiable sobre el consumo de gas para una gestión mejorada de los costes

Nota de aplicación | Petróleo y gas

  • Sistema de medida fiable y muy preciso
  • Solución completa según MID MI-002
  • Auto monitorización del sistema de medida para la optimización del proceso

Informe de aplicación | Industria metalúrgica y minería

  • Asegurar velocidades de caudal constantes de hidrógeno para la reducción de óxidos de tungsteno a alta temperatura a polvo de tungsteno
  • Medida fiable de caudal de área variable a sólo 40 mbarg
  • Lectura local y directa del caudal de hidrógeno en un horno reactor sin alimentación auxiliar

Application Report | Oil & Gas

  • Accurate and consistent information for the grid injection of green gases
  • Flow measurement of hydrogen, synthetic methane (SNG), carbon dioxide and natural gas
  • Full scope of delivery from one source incl. instrumentation, testing, commissioning and training
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