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CCUS-Konzept (Carbon Capture, Utilization and Storage), symbolisiert durch fünf Holzblöcke.

CCUS-Technologien in der Öl-und Gasindustrie

Herausforderung Kohlendioxidabscheidung meistern: Zuverlässige Messgeräte helfen, die Qualität und die Einhaltung der Vorschriften für eine sichere Kohlendioxidabscheidung zu gewährleisten

Eine der wichtigsten Voraussetzungen für die Energiewende ist die Dekarbonisierung der Arbeitsweise, der Wertschöpfungskette und der eingesetzten Verfahren, um die Auswirkungen des Klimawandels abzumildern.Eine wichtige Rolle spielt dabei die Einführung von Technologien zur Abscheidung, Nutzung und Speicherung von Kohlenstoff (CCUS) zur Reduzierung von CO2-Emissionen in der Atmosphäre. Die Industriestandards befinden sich noch in der Entwicklung und werden teilweise durch die Einhaltung von Vorschriften und durch staatliche Subventionen bestimmt. Viele Dekarbonisierungstechnologien stellen sehr spezifische Anforderungen an die Prozessmessgeräte.

Wie wir Sie unterstützen

CO2 muss zukünftig aufgefangen, transportiert, in unterirdischen Speichern gelagert oder für die Steigerung der Ausbeute von Erdölfeldern (Enhanced Oil Recovery - EOR) oder andere industrielle Zwecke verwendet werden. Die Prozesse innerhalb der CCUS-Wertschöpfungskette erfordern ein Höchstmaß an Messgenauigkeit, Zuverlässigkeit und Echtzeitüberwachung. Zu den messtechnischen Herausforderungen gehört der Betrieb unter rauen Bedingungen, während die gesetzlichen Normen noch in der Entwicklung sind. Die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Partner hilft Ihnen, Ihre Nachhaltigkeitsziele in diesem dynamischen Umfeld zu erreichen.

  • Breites Portfolio und kompetente Unterstützung: Leistungsstarke Messgeräte aus einer Hand und kontinuierliche Unterstützung während des gesamten Lebenszyklus der Projektentwicklung

  • Verbesserte Sicherheit, Prozesssteuerung und Qualitätsvalidierung an zentralen Messstellen

  • Einzigartig in der genauen und zuverlässigen Messung von Qualität, Menge und Zusammensetzung

  • Einfache Installation und Inbetriebnahme mit Zustandsüberwachung, die einen Hands-Off-Betrieb und die Reduzierung von Kosten und Ausfallzeiten ermöglicht

  • Vorausschauende Wartung auf der nächsten Stufe: Endress+Hauser Heartbeat Technology bietet umfassende Gerätediagnose, Überwachung und Verifizierung, Netilion IIoT Ökosystem erschließt das volle Potenzial der Feldinstrumente

Anwendungen

Optimierung von Verfahren zur Kohlenstoffabscheidung auf Aminbasis

Die Abscheidung, Nutzung und Speicherung von Kohlendioxid (CCUS) gewinnt als bevorzugte Lösung zur Verringerung der Kohlendioxidemissionen von Industrieanlagen zunehmend an Aufmerksamkeit. Die chemische Absorption auf der Grundlage von Amin-Lösungsmitteln gilt als eine der ausgereiftesten Technologien zur Kohlenstoffabscheidung. In diesem Zusammenhang sind die Optimierung der Kosten für die CO2-Abscheidung sowie das Lösungsmittelmanagement sowohl für den Anlagenbetreiber als auch für den Technologieentwickler von entscheidender Bedeutung.

Zwei Ingenieure in einer Ölraffinerie
Unsere Kompetenz im Feld

Die Raman-Spektroskopie ermöglicht eine genaue Inline-Prozessüberwachung. Die Implementierung dieser Technologie kann den Betreibern die Möglichkeit geben, die gesamten CO2- und Aminkonzentrationen in wechselnden Prozessbedingungen zuverlässig vorauszusagen und den Lösungsmittelverlust durch genaue Überwachung von Qualitätsschwankungen zu minimieren.

Das gereinigte Restgas, das den Aminprozess verlässt, kann mit der TDLAS-Technologie auf Spurenverunreinigungen wie H2S und CO2 untersucht werden.

Indem Sie sich auf den Raman-Analysator Rxn5 von Endress+Hauser verlassen, können Sie:

  • die Offline-Analyse, beispielsweise NMR oder Titration, durch eine Inline-Überwachung und Echtzeit-Informationen ohne menschliche Eingriffe ersetzen

  • die Leistung von Absorber, Regenerator und Verdampfer messen

  • Anlagenstillstände minimieren

  • mit dem Anlagenbetrieb verbundene Entscheidungen optimieren

  • die Betriebskosten durch Verminderung der Aminverluste reduzieren

Lösung für die Durchflussmessung von CO2 in überkritischer, dichter Phase

Die genaue Messung der Durchflussmenge von CO2 in einer dichten, überkritischen Phase ist eine Schlüsselanwendung beim Transport in Pipelines über große Entfernungen. In dieser Phase hat das CO2 eine Viskosität, die der eines Gases ähnelt, aber eine Dichte, die eher der einer Flüssigkeit entspricht, wodurch die Durchflussmessung zu einer schwierigen Aufgabe wird. Aufgrund der ungewöhnlichen Unterschiede in den thermophysikalischen Eigenschaften von CO2 in dieser dichten Phase muss besonders darauf geachtet werden, dass die Temperatur und der Druck in der Pipeline aufrechterhalten werden.

Ingenieur bei der Kalibrierung eines Durchflussmessgeräts vor Ort
Unsere Kompetenz im Feld

Von der Planung bis zur Installation vor Ort verfügen wir über die Erfahrung und das Fachwissen, um diese komplexen CO2-Durchflussmessungen unter Einhaltung der vorgeschriebenen Quantitäts- und Qualitätsparameter durchzuführen. Unsere Projektentwicklungszentren auf der ganzen Welt und unser zweckmäßiges Portfolio an Durchfluss-, Druck-, Temperatur- und Gasanalysatoren gewährleisten ein nahtloses Projektmanagement und eine reibungslose Implementierung.

  • Coriolis-Massedurchflussmessgeräte bieten zuverlässige und bewährte Technologien für Messungen in der dichten und superkritischen CO2-Phase und gewährleisten höchste Genauigkeit und Wiederholbarkeit.

  • Komplettes Metering-Skid für den Dauerbetrieb bei hohem Druck, oft im Bereich von 250 bar. Dazu gehören die komplette Verrohrung, die Rohrformstücke, die Ventile und sonstigen zugehörigen Prozessausrüstungen gemäß ASME CL 2500.

  • Auslegung in Übereinstimmung mit den empfohlenen eichamtlichen Normen und Zulassungen, richtige Auswahl der messstoffberührenden Teile.

  • Laserbasierter Analysator (TDLAS), um die CO2-Qualität durch die Messung von Verunreinigungen zu gewährleisten

Feuchtemessung in CO2 zur Sicherstellung der Qualitätskonformität

CO2 kann unterirdisch gelagert oder für die Steigerung der Ausbeute von Erdölfeldern (Enhanced Oil Recovery - EOR) und andere industrielle Zwecke (beispielsweise für synthetische Kraftstoffe) verwendet werden. Vor der Einleitung in die Pipeline muss das CO2 dehydriert werden, um Korrosion und Eis-/Hydratbildung zu vermeiden. Nach der Dehydrierung wird das gasförmige CO2 komprimiert und für den Transport verflüssigt. Eine genaue Feuchtemessung optimiert die Effizienz des Trockners und stellt sicher, dass das CO2 den mit dem Lieferanten und dem Transportunternehmen vereinbarten Spezifikationen entspricht.

Gasanalysegerät J22 TDLAS von Endress+Hauser
Unsere Kompetenz im Feld

Mit einer großen installierten Basis von Feuchtigkeitsanalysatoren für hochkonzentrierte CO2-Ströme verfügt Endress+Hauser über beträchtliche Erfahrung in der Bereitstellung von Gasanalysatortechnologien zur Gewährleistung der Qualität von Kohlendioxid. Mit unserem Lasergasanalysegerät J22 TDLAS bieten wir eine zuverlässige Standardoption für die genaue Messung von Feuchtigkeit in CO2 und gewährleisten die Effizienz, Betriebszeit und Verfügbarkeit der Dehydrierung. Mit der TDLAS-Technologie (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy) steht Folgendes zur Verfügung:

  • Aktualisierung der Messung im Sekundentakt, keine Kalibrierung vor Ort und sehr geringer Wartungsaufwand

  • Sehr zuverlässige Konstruktion unter Verwendung von Festkörper-Sensorelementen, die die Verfügbarkeit der Anlage gewährleisten

  • Einfache Installation und Inbetriebnahme mit Zustandsüberwachung ermöglicht jahrelangen vollautomatischen Betrieb

  • Einfache Vor-Ort-Wartung von Elektronik, Optik und Probenaufbereitungskomponenten zur Minimierung von Ausfallzeiten

Instrumentierung für Direct Air Capture (DAC)

Im Gegensatz zur CO2-Abscheidung an der Emissionsstelle in der Schwerindustrie wird bei der direkten Abscheidung aus der Luft CO2 aus der Atmosphäre entnommen. Dieses Verfahren leistet einen Beitrag zur Erreichung des Netto-Null-Emissionen-Ziels. Da die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre im Vergleich zu CO2 aus herkömmlichem Rauchgas deutlich geringer ist, ist das Verfahren energieintensiv und erfordert langfristige Investitionen. Darüber hinaus entstehen beim Prozess der CO2-Abscheidung Herausforderungen.

Technologie zur Abscheidung von Kohlendioxid
Unsere Kompetenz im Feld

Das in hoher Konzentration abgeschiedene CO2 wird weiterbehandelt und entweder in geologischen Formationen gespeichert, zur Herstellung synthetischer Kraftstoffe verwendet oder als Rohstoff eingesetzt. Seine Qualität muss daher genau überwacht werden. Zu den Vorteilen des Einsatzes von Geräten von Endress+Hauser gehören die verbesserte Prozesssicherheit, Kontrolle und Qualitätsvalidierung an wichtigen Messpunkten.

Das CCUS-Ökosystem im Öl-und Gassektor

Bei der Abscheidung, Speicherung und Nutzung von Kohlendioxid (CCUS) kommen Technologien zur Abscheidung und Nutzung der hohen CO₂-Konzentrationen, die durch industrielle Prozesse entstehen, zum Einsatz. CCUS spielt eine Schlüsselrolle bei der Dekarbonisierung und der Bewältigung der Herausforderungen des globalen Klimawandels. CO2 kann vor der Verbrennung, nach der Verbrennung oder bei DAC-Verfahren abgeschieden werden. Genaue Mengen- und Qualitätsmessungen einschließlich einer Nutzung sicherer Daten sind von entscheidender Bedeutung für die Optimierung des Abscheidungsprozesses, die Unversehrtheit der Pipeline sowie für die sichere Lagerung, Umweltsicherheit und einen effizienten Betrieb.

CCUS-Ökosystem mit Einrichtungen und Pipelines für den Transport, die Nutzung und die Speicherung von abgeschiedenem CO₂ ©Endress+Hauser

CO2 kann in gasförmiger, flüssiger, dichter oder überkritischer Phase transportiert werden. Die nachgelagerte Nutzung in der Öl- und Gasindustrie erfolgt in der Regel durch Sequestrierung oder EOR-Verfahren (Enhanced Oil Recovery).

Prozessübersicht einer Aminaufbereitungsanlage ©Endress+Hauser

Verbessern Sie die Effizienz Ihrer aminbasierten Kohlenstoffabscheidungsverfahren.

Vorteile

CCUS-Technologien sind für die Öl- und Gasindustrie von entscheidender Bedeutung, wenn es darum geht, die Umweltauswirkungen zu minimieren und dem Ziel, die Kohlenstoffemissionen auf Null zu reduzieren, einen Schritt näherzukommen. Endress+Hauser trägt dazu bei, die Ausfallzeiten von Anlagen zur Kohlenstoffabscheidung zu reduzieren und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Die Raman-Spektroskopie wird für die Echtzeitüberwachung eingesetzt, wodurch Zeit und Ressourcen für Offline-Analysen eingespart werden. TDLAS-Gasanalysatoren messen zuverlässig Verunreinigungen und ermöglichen dadurch eine Kostenreduzierung, unter anderem im Hinblick auf Reinigungsanlagen wie beispielsweise Trockner.

  • Echtzeit-Daten

    Raman-Analysatoren können dabei unterstützen, die CO2- und Aminkonzentrationen bei wechselnden Prozessbedingungen zuverlässig vorherzusagen.

  • Kostenersparnis

    Verringerung der Gesamtbetriebskosten und der Sicherheitsrisiken

  • < 30 ppb

    Geringere Ausfallzeiten des Trockners durch Erkennung von Feuchtigkeitsdurchbrüchen bei Messwerten im ppb-bereich (parts per billion)

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