Mitigando desafios de segurança em aplicações de H₂ e CCUS

A medição de pressão em aplicações de hidrogênio apresenta um desafio único devido à permeação. No serviço com gás hidrogênio, as moléculas se difundem pela superfície do diafragma do transmissor de pressão e formam bolhas de gás no fluido de enchimento. Como a célula de pressão ou selo diafragma é um ambiente fechado, esse volume adicional não tem como escapar e a membrana fina de 316L / Liga C é distendida, resultando em danos.

Nosso conhecimento em campo

O revestimento de ouro adequadamente implantado é um método econômico para reduzir significativamente a permeação de hidrogênio e prolongar a vida útil do seu transmissor de pressão. Ao confiar nos medidores de pressão da Endress+Hauser, você obtém os seguintes benefícios:

• Medição de pressão confiável e alta precisão em aplicações de hidrogênio
• Portfólio completo de transmissores de pressão disponíveis com opção de revestimento de ouro
• Muitas décadas de experiência com barreiras de permeação de hidrogênio
• Conexão Bluetooth para acesso conveniente ao equipamento

A reforma a vapor do metano (SMR) é um dos processos mais importantes e eficientes para a produção de hidrogênio. Nos reatores de reforma, o metano é aquecido com vapor para obter uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono após uma reação endotérmica na presença de um catalisador em alta temperatura (900 °C) e alta pressão. Outras etapas do processo de produção de hidrogênio envolvem a reação de deslocamento gás-água e adsorção por variação de pressão (PSA).

Nosso conhecimento em campo

Na reforma autotérmica (ATR), o oxigênio e o vapor reagem com hidrocarbonetos para produzir gás de síntese. As condições do processo são caracterizadas por temperaturas operacionais máximas entre 900°C e 1200°C, fortes gradientes térmicos em duas zonas preenchidas com catalisadores de alta performance e pressão de até 80 bar.

O monitoramento contínuo da faixa de temperatura operacional é essencial para obter alta eficiência e segurança da usina. Ao confiar nos medidores de temperatura da Endress+Hauser, você obtém os seguintes benefícios: 

• Termopares robustos e de alta temperatura que garantem longa vida útil graças a materiais inovadores de poços para termoelemento com maior resistência química e ao desgaste para otimização contínua do fornecimento de calor 
• Uma combinação entre equipamentos iTHERM MultiSens e tecnologia StrongSens para mapear as mudanças de temperatura do processo em múltiplos pontos para um desempenho superior do catalisador
• Uso de sondas de temperatura finas com tempos de resposta mais rápidos para monitorar de forma confiável as tensões térmicas do reator 

O hidrogênio é o gás mais leve que existe e, em condições atmosféricas, tem uma densidade 10 vezes menor que a do gás natural. Como os fluxos de hidrogênio possuem pouca massa para propagar o som e frequentemente exibem altas velocidades de gás, os princípios de medição baseados em velocidade têm dificuldade para produzir resultados de medição de vazão repetíveis e precisos.

Nosso conhecimento em campo

Os medidores de vazão mássica Coriolis da Endress+Hauser podem ajudá-lo a superar esses desafios: 

• Medidores de vazão mássica Coriolis não usam nenhuma das propriedades do gás como parte do princípio de medição, o que torna essa tecnologia a melhor escolha para a medição de hidrogênio
• A mais alta sensibilidade de medição para alcançar a mais ampla faixa de medição de vazão mássica
• Estabilidade superior do ponto zero, capaz de medir o hidrogênio em baixa pressão com o menor erro de medição do mercado

Com a implantação das tecnologias de CCUS, grandes volumes de dióxido de carbono são capturados de complexos industriais para minimizar as emissões. O CO₂ pode ser transportado em diferentes fases e oferece desafios únicos devido às mudanças de fase. O CO₂ é armazenado principalmente na fase líquida e transportado por meio de embarcações marítimas para sequestro/armazenamento permanente. As considerações de segurança são críticas nesse momento, considerando as baixas temperaturas do CO₂ líquido e o manuseio de materiais.

Nosso conhecimento em campo

A medição do nível de CO₂ líquido em tanques de armazenamento e transporte é um desafio devido à sua baixa constante dielétrica. A tecnologia de radar de onda guiada da Endress+Hauser oferece benefícios relacionados a:  

• Algoritmo patenteado de avaliação da extremidade da sonda, além de uma sonda coaxial que permite uma medição estável e precisa
• A medição não é afetada por oscilações na densidade, temperatura ou incrustações do processo, garantindo a confiabilidade do processo
• Sem manutenção e sem partes móveis, ao contrário dos instrumentos mecânicos, garantindo segurança e disponibilidade

A medição do nível de hidrogênio líquido (LH₂) é uma tarefa desafiadora devido às temperaturas criogênicas extremas de até -253°C e aos desafios ao operador associados ao manuseio dessa substância. Existem diferentes tecnologias no portfólio da Endress+Hauser para medir essas baixas temperaturas: A medição de nível DP com tubos de impulso é uma solução clássica em aplicações criogênicas; no entanto, a tecnologia servo também é eficaz, assim como a mais antiga tecnologia da Endress+Hauser: sondas de capacitância.

Nosso conhecimento em campo

A tecnologia de capacitância fornece medição comprovada em uso em aplicações de LH₂. A medição é independente da constante dielétrica, vapores, temperatura e mudanças de pressão, proporcionando assim uma medição de nível segura e confiável.

• Segurança aprimorada por meio da tecnologia de capacitância comprovada
• Componentes especiais de isolamento e componentes eletrônicos separados garantem que as temperaturas criogênicas não danifiquem os equipamentos
• Comprovado em uso e adequado para uso em tanques estacionários pequenos e médios