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科隆案例 | 电转气装置(P2G)中绿色氢气的流量测量

科隆案例 | 电转气装置(P2G)中绿色氢气的流量测量

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电转气装置(P2G)中绿色氢气的流量测量

 ● 为注入管网的绿色气体提供准确且一致的信息

 ● 氢气、合成甲烷(SNG)、二氧化碳和天然气的流量测量

 ● 一站式提供产品及服务,包括仪表、测试、调试和培训。

背景

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GRTgaz 是一家在欧洲领先的天然气输送运营商。该公司是生产和分销可持续能源的创新者。GRTgaz 是Jupiter 1000(www.jupiter1000.eu)项目的组织者,这是法国境内首个将电转气(P2G)注入天然气管网的工业示范项目,位于法国南部的 Fos-sur-Mer。该项目得到了法国环境与能源管理署(ADEME)、欧洲区域发展基金(ERDF)以及普罗旺斯-阿尔卑斯-蓝色海岸行政区域的特别支持,并获得了法国政府的未来投资(PIA)计划。

P2G 是一种利用电力生产气体燃料的技术。在 Jupiter 1000 项目中,使用可再生能源来电解水,以生产氢气。这种绿色氢气既可以作为燃料、能源载体,也可以作为原料使用,并在工业和能源部门中的去碳化目标中发挥着重要的作用。在 Jupiter 1000 项目中,所产生的绿色氢气被用作两种不同的方式,以实现天然气供应的去碳化。在第一种方法中,氢气被直接注入管网,形成氢气和天然气的混合物。在第二种方法中,氢气(H2)与附近工厂中所捕获的 CO2 反应,通过甲烷化的过程将其转化为合成甲烷(CH4)。随后,合成甲烷被注入到天然气管网中。

测量要求

JUPITER 1000 是一个示范性的 P2G 项目,它结合了两种电解技术:PEM(膜)和碱液(液体)。通过与几个行业伙伴的深度合作,经历了至少三年的性能测试和工厂优化分析。为了评估直接注入 H2 与合成 CH4 两种方案的技术和经济可行性,首先需要了解产品的组分和不同电解过程的效率。因此,GRTgaz 要求对各种气体的流速和组分提供准确、清晰并且一致的信息。此外,还需要维护和运营成本低。

科隆解决方案

作为天然气行业的主要仪表供应商(MIV)和解决方案供应商,科隆公司为客户设计、建造并交付了一套量身定制的方案,包括流量计量和流量计算。同时,还提供了过程集成、调试和现场培训服务。

基本工艺流程的测量均已覆盖:

对于电解的绿色氢气,以及甲烷化工艺的合成天然气(SNG),进行质量流量的测量:

• 2 x OPTIMASS 6400 C 科里奥利质量流量计(½" 600lb 法兰);ATEX Ex ia 认证

对于工业烟气中捕获的二氧化碳,进行体积流量的测量

• 1 x OPTISWIRL 4200 C 涡街流量计,集成温压补偿和流量计算机,用于标况下的流量计算;ATEX Ex ia 认证

对于管网中的天然气,进行体积流量的测量

• 2 x OPTISONIC 7300 C 超声波流量计(4"、6" 600lb 法兰);ATEX Ex ia 认证

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所有的流量计,与现有的基础设施、控制阀、泵和气体分析仪集成在一起。测量 SNG、氢气和天然气的流量计,被连接到一台 SUMMIT 8800 流量计算机中,客户能够独立地设置所有四台流量计,无需额外的现场服务。高度集成多种功能的流量计算机,专用于计算各种介质和工况的能量。根据客户的要求,它提供 Modbus 通信协议(RS 485)。

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客户利益

由于对生产和输送的气体,进行了准确且可靠的流量测量和能量计算,客户可以显著地降低运营成本以获益。由于仪表没有移动部件,降低了维护的工作量。由于使用了全通径的 OPTISONIC 7300,显著降低了压损(通常与涡轮流量计有关),节省了泵和压缩机容量的成本。

不仅降低了运营成本,而且还减少了投资成本。事实上,无需像以前使用涡轮和外夹式流量计那样,为每台流量计配备 H2 和 CH4 的流量计算机。多功能的 SUMMIT 8800 流量计算机,可以同时处理几种类型的仪表的测量值。科隆项目团队,负责管理整个解决方案的交付,从设计、工厂验收测试(FAT)直到现场集成。通过科隆公司的一站式解决方案,完全达到了客户的期望。

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选用产品

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OPTIMASS 6400 C

 ● 科里奥利质量流量计,适用于严苛的工艺应用(氢气、其他的气体和液体)

 ● 贸易交接:OIML R117、R137、MI-002、MI-005;API、AGA 等

 ● 法兰:DN10...300 / ½...12",压力等级最高 PN160 / ASME Cl 1500

 ● SIL 2/3 认证,符合 IEC 61508-2010 标准(口径最大 DN250 / 8")

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OPTISONIC 7300 C

 ● 超声波流量计,适用于天然气、工艺气体和公用气体的应用

 ● 双声道仪表,用于标况体积流量的计量,与介质的属性无关

 ● 免维护,无压损,量程比宽

 ●  法兰:DN50...1000 / 2...40",压力等级最高 PN450 / ASME Cl 2500;可选焊接连接

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OPTISWIRL 4200 C

 ● 涡街流量计,适用于公用事业的应用和能源管理系统

 ● 适用于液体、(湿)气体、饱和与过热蒸汽(+240°C / +464°F)

 ● 集成温压测量:直接输出质量、标况流量、能量、总热量/净热量

 ● 法兰:DN15...300 / ½...12";夹持型:最大 DN100 / 4"

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SUMMIT 8800

 ● 使得测量可视化的流量计算机,同时管理多种类型的仪表的多个测量值

 ● 符合多个国际标准,如 OIML、ISO、API、AGA、GOST

 ● 采用了模块化的软硬件设计,高性价比的解决方案

 ● 全彩色图形触摸屏,提升工艺过程的透明度

关于科隆KROHNE:

KROHNE是过程测量技术的服务供应商,可提供流量测量、物位测量、压力测量、温度测量、过程分析仪表以及完整的系统解决方案。集团成立于1921年,总部位于德国杜伊斯堡,员工达3700多名,遍布全球各大洲。

审核编辑(
王静
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