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.

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

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.

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

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.

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

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.

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 Thermische Massedurchflussmessgerät Proline t-mass I 500gewährleistet eine kontinuierliche Überwachung des abgeschiedenen CO₂ mit einer hohen Messspanne und ermöglicht die Erkennung von verbrauchten Membranen.
• Druckmessung mit dem Drucktransmitter Cerabar PMC51B und Temperaturmessung mit dem eigensicheren Temperatursensor TM131 über die gesamte Wärmeübertragungs- und Filteranlage hinweg, damit das Gerät mit höchstem Wirkungsgrad arbeiten kann.
• Die Aufrechterhaltung einer hohen Qualität der Wärmeträgerflüssigkeit wird durch die Überwachung des pH-Werts und der Leitfähigkeit mit dem digitalen pH-Sensor Memosens CPS11E  und dem digitalen Leitfähigkeitssensor Condumax CLS15D erreicht.
• Erstklassige Gasanalysatoren wie der Feuchteanalysator J22 TDLAS und der Sauerstoffanalysator OXY5500 gewährleisten die Qualität des CO₂.