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Sicherstellung der Einhaltung von Vorschriften entlang der CO₂-Wertschöpfungskette

Lagerung und Transport von Kohlendioxid mit modernster Prozessinstrumentierung

Industrielle Hafenanlage
Überblick

Gewährleistung der CO₂-Logistikkonformität durch genaue Messungen

Nach der Abscheidung müssen die Qualität und die Menge des CO₂ im Rahmen eines Übertragungsvertrags zwischen dem Emittenten und dem Transportunternehmen überwacht werden. Das gereinigte CO₂ kann über Pipelines, per Bahn, Lkw und Schiff transportiert werden. Es stehen mehrere Transportwege zur Verfügung, für die Beförderung großer Mengen von CO₂ in dichter Phase werden jedoch am häufigsten Pipelines verwendet. Am Zielort angekommen, wird das CO₂ häufig in unterirdischen Salz- und Gesteinsformationen, Tanks und erschöpften Öl- und Gasreservoirs gespeichert. Die Qualität und die Menge des CO₂ werden während des Lagerungsprozesses erneut überprüft, um sicherzustellen, dass die vereinbarten Werte eingehalten werden.

Durchflussmesssystem

Erzielen einer genauen Durchflussmessung in der dichten CO₂-Phase

Die Messung des CO₂-Durchflusses in der dichten Phase ist für den Pipeline-Transport über große Entfernungen von entscheidender Bedeutung. In dieser Phase hat CO₂ eine Viskosität, die der eines Gases ähnelt, aber eine Dichte, die eher einer Flüssigkeit entspricht, wodurch die Messung erschwert wird. Da die thermophysikalischen Eigenschaften von CO₂ in dieser dichten Phase ungewöhnlich stark schwanken, muss besonders auf die Einhaltung von Temperatur und Druck geachtet werden. Das System zur Durchflussmessung im eichpflichtigen Verkehr umfasst:

  • Coriolis-Massedurchflussmessgeräte zur Messung von CO₂ in der dichten Phase
  • Komplettes Hochdruck-Metering Skid (bis zu 250 bar). Dazu gehören die komplette Verrohrung, die Rohrformstücke, die Ventile und sonstigen zugehörigen Prozessausrüstungen gemäß ASME CL 2500
  • Einhaltung der Normen und Zulassungen für den eichpflichtigen Verkehr, mit benetztem Teil und laserbasiertem Analysator für die Qualitätsmessung
  • Sicherung der CO₂-Qualität mit TDLAS-basierter Feuchtemessung
Optische Analyse

Schutz der Pipeline-Infrastruktur vor Korrosion

Verunreinigungen im abgeschiedenen CO₂ können zu gefährlicher Korrosion in Stahlrohrleitungen führen. Überschüssiger Schwefelwasserstoff (H₂S), Feuchtigkeit (H₂O) und Sauerstoff (O₂) tragen zur Bildung aggressiver Säuren in der Pipeline bei. Im Laufe der Zeit führt die Korrosion durch diese Säuren zu Undichtigkeiten oder strukturellem Versagen der Rohrleitungen. Gasanalysatoren auf optischer Basis, die TDLAS- und QF-Technologie verwenden, bieten folgende Vorteile:

  • H₂O- und H₂S-Spurenmessungen im CO₂-Hintergrund
  • Die hochpräzise TDLAS-Technologie macht eine Vor-Ort-Kalibrierung überflüssig
  • Die O₂-Messung mit optischer QF-Technologie ist frei von Störungen durch saure Gase
  • Kurze Reaktionszeit ohne bewegliche Teile oder Verbrauchsmaterial
  • Zuverlässige Messung mit NIST-rückführbarer Werkskalibrierung
Füllstand

Sichere und präzise CO₂-Füllstandsmessung

CO₂, das hauptsächlich in flüssiger Form auf Schiffen transportiert wird, stellt aufgrund seiner niedrigen Temperatur und seiner relativen Permittivität besondere Anforderungen an die Lagerung und Handhabung. Die geführte Radartechnologie von Endress+Hauser bietet eine stabile Füllstandsmessung mit folgenden Vorteilen:

  • Ein patentierter Algorithmus zur Auswertung des Sondenendes und eine Koaxialsonde sorgen für eine stabile Messung
  • Die Ergebnisse werden durch Schwankungen der Prozessdichte und Prozesstemperatur nicht beeinflusst
  • Die wartungsfreie Konstruktion ohne bewegliche Teile sorgt für Sicherheit und Verfügbarkeit
Temperatur

Verhinderung von CO₂-Phasenwechsel durch Temperaturmessung

Das Phasendiagramm von Kohlendioxid ist mit dem von Wasser vergleichbar. Bei Raumtemperatur ist CO₂ ein Gas, und die Verflüssigung erfolgt nur zwischen dem kritischen Punkt und dem Tripelpunkt. Eine präzise Temperaturmessung ist unerlässlich, um Phasenveränderungen während der Lagerung und des Transports von CO₂ zu verhindern und um damit die Sicherheit und Effizienz zu optimieren. Unsere Instrumentierung umfasst:

  • Eine zweite Prozessbarriere mit Störungsanzeige liefert wertvolle Informationen zum Zustand des Geräts
  • iTHERM QuickNeck: Kosten- und Zeitersparnis durch eine werkzeuglose Rekalibrierung
  • Diagnoseinformationen nach NAMUR NE107
  • Überspannungsschutz
  • SIL-Zertifizierung nach IEC 61508:2010

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Endnoten

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