Lors du Carbon Capture & Storage Summit, Lara Petrishchev d’Emerson a présenté les technologies d’instrumentation pour relever les défis de la capture du carbone. Je vais mettre en lumière quelques points qu’elle a partagés avec les participants.
Lara a commencé par montrer un processus typique de capture de dioxyde de carbone (CO2) dans la production d’hydrogène.
Les gaz de combustion provenant du reformeur sont refroidis et désulfurés pendant le prétraitement. Après le prétraitement, les gaz de combustion entrent en contact avec un solvant dans un absorbeur pour absorber le CO2 ; le solvant enrichi est ensuite gazéifié avec de la vapeur et alimenté dans une colonne de stripping où le CO2 est extrait. Le solvant dépourvu de CO2 est ensuite refroidi et recyclé vers l’absorbeur. Un diagramme de ce processus est montré ci-dessous. Lara a partagé quelques défis avec le procédé d’absorption du CO2 par les amines.
Voici quelques solutions pour relever ces défis : utiliser des densimètres Micro Motion™ pour déduire la qualité de l’amine pauvre. Ces instruments aident à gérer le taux d’amine pour atteindre le taux de capture de CO2 souhaité au coût le plus bas et à réduire les échantillonnages manuels requis.
Dans le cas d’un absorbeur, les phases gazeuse et liquide sont intentionnellement mises en contact, ce qui peut créer des conditions d’écoulement turbulentes. Cette turbulence peut provoquer un mélange à l’interface, ce qui peut brouiller la distinction entre les phases et rendre difficile pour les capteurs de niveau de détecter une interface claire. Le transmetteur de niveau Rosemount™ 5300 – Radar à ondes guidées aide à garantir le fonctionnement en toute sécurité de la colonne de l’absorbeur, réduit les coûts de maintenance liés à l’étalonnage et augmente le débit de production grâce à des mesures de niveau plus fiables.
La consommation et la qualité de l’eau sont d’autres défis, car d’importantes quantités d’eau sont utilisées dans le processus de capture du carbone pour les processus de refroidissement et de condensation. Par conséquent, un débitmètre magnétique Rosemount, associé aux capteurs de pH/ORP Rosemount 3900 et de conductivité 400 peuvent aider à la gestion de l’eau et à la consommation d’énergie en prévenant l’entartrage et l’encrassement des équipements grâce à des évaluations de la qualité de l’eau.
L’acide carbonique associé à ce processus crée des conditions de corrosion. Le système de surveillance de la corrosion et de l’érosion Rosemount Wireless Permasense ET210 surveille en continu l’épaisseur des parois des tuyaux et détecte l’impact de la corrosion et de l’érosion.
Les échangeurs de chaleur sont une autre source potentielle d’inefficacité due à l’encrassement. L’application Plantweb Insight™ pour les échangeurs de chaleur refroidis par air, combinée à des dispositifs sans fil tels que le transmetteur de température Rosemount 848T, fournit une surveillance de la charge thermique et des recommandations de nettoyage pour maintenir des performances à haute efficacité.
Pour garantir une alimentation en vapeur adéquate pour chauffer le solvant d’amine et extraire le CO2 de manière efficace, la mesure de la masse de vapeur pour déterminer le contenu énergétique est critique. La compensation de température et de pression avec la mesure de débit DP MultiVariable™ Rosemount 3051S et le débitmètre vortex MultiVariable Rosemount 8800 fournissent des mesures de flux de masse de vapeur.
Régler la température, la pression et le rapport vapeur/carbone peut aider à maximiser la conversion du méthane en hydrogène et à minimiser le méthane non réagi. Des niveaux élevés non détectés de méthane non réagi sont un indicateur de mauvaise efficacité du reformeur. L’analyseur de gaz continu Rosemount X-STREAM Enhanced XEFD est bien adapté pour effectuer les mesures de CH4, CO et CO2 en utilisant des détecteurs photométriques NDIR (infrarouge non dispersif) pour améliorer l’efficacité du reformeur. La mesure du débit et de la composition des gaz de combustion dans ce processus permet d’améliorer l’équilibre du CO2. Par exemple, la série de débitmètres Rosemount Annubar™ mesure avec précision les débits de gaz de combustion avec une correction du facteur k pour évaluer le débit réel.
Un autre défi est le transport du CO2. Par exemple, lorsque le CO2 est transporté via un pipeline dans une phase dense/supercritique. La mesure précise de la densité est très difficile en raison de l’instabilité de la phase. Grâce aux capacités avancées de mesure de phase, les débitmètres Coriolis Micro Motion peuvent mesurer avec précision les fluides dans un état supercritique.
De plus, les traces d’impureté dans le CO2 doivent être contrôlées pour garantir l’intégrité du pipeline et le respect des exigences contractuelles. Une grande variété d’analyseurs de gaz Rosemount peut être déployée pour répondre aux exigences de l’application de capture du carbone.
Assurez-vous de suivre les nombreux liens ci-dessus pour en savoir plus sur les instruments pour vous aider à améliorer les performances de capture du carbone.
Mise à jour : Ce message a été mis à jour pour récapituler au lieu de prévisualiser la présentation de Lara.
