Tecnologías CCUS en la industria de petróleo y gas
Damos respuesta a los desafíos de la captura de carbono: una instrumentación fiable que ayuda a garantizar la calidad y el cumplimiento de la normativa de eliminación segura de dióxido de carbono
Uno de los principales elementos facilitadores de la transición energética es la descarbonización de las operaciones, la cadena de valor y las prácticas para mitigar los efectos del cambio climático. Para reducir las emisiones de CO2 es esencial implementar tecnologías de captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS). Las normas del sector se encuentran aún en fase de desarrollo y se rigen en parte por el cumplimiento de la normativa y las subvenciones públicas. Muchas de las tecnologías de descarbonización deben cumplir unos requisitos muy específicos en cuanto a los equipos de medición de procesos.
321 Mt CO2
operational and planned annual capture capacity by 2030 (IEA)
El CO2 debe capturarse, transportarse, almacenarse en depósitos subterráneos o utilizarse para la recuperación mejorada de petróleo (EOR) u otros fines industriales. Los procesos de la cadena de valor CCUS requieren una gran precisión de las mediciones, fiabilidad y monitorización en tiempo real. El proceso de medición debe hacer frente a desafíos diversos, como unas condiciones muy exigentes, mientras las normas reglamentarias aún se encuentran en un fase de desarrollo. En este entorno dinámico, el trabajo en equipo con un colaborador experimentado es fundamental para poder alcanzar los objetivos de sostenibilidad.
Un amplio portfolio y soporte de expertos: equipos de medición de alto rendimiento de la mano de un solo proveedor y asistencia continua durante el ciclo de vida del desarrollo del proyecto
Mejora de la seguridad, el control de procesos y la validación de la calidad en puntos de medición clave
Único en proporcionar una medición precisa y fiable de la calidad, la cantidad y la composición
Instalación y puesta en marcha sencillas con monitorización de estado que permite un funcionamiento sin intervención, así como la reducción de los costes y los tiempos de parada
La tecnología Heartbeat Technology de Endress+Hauser lleva el mantenimiento predictivo un paso más allá al ofrecer un diagnóstico, monitorización y verificación completo de los instrumentos. Además, el ecosistema Netilion IIoT aprovecha todo el potencial de la instrumentación de campo para lograr la máxima eficiencia
Applications
Optimización de los procesos de captura de carbono basados en aminas
La captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS) está cobrando cada vez más relevancia como una solución preferente para reducir las emisiones de dióxido de carbono en las plantas industriales. La absorción química basada en disolventes a base de aminas se considera una de las tecnologías más maduras para capturar el carbono. En esta tecnología, la optimización de los costes asociados a la captura del CO2, así como la gestión de los disolventes, son dos aspectos fundamentales tanto para el operador de la planta como para el desarrollador de la tecnología.
Nuestra experiencia en el campo
La espectroscopia Raman permite monitorizar de forma precisa el proceso en línea. Esta tecnología puede permitir a los operadores predecir con fiabilidad las concentraciones totales de CO2 y aminas en condiciones de proceso cambiantes y minimizar la pérdida de disolvente gracias a una estrecha monitorización de las variaciones de calidad.
El gas residual purificado que sale del proceso de aminación puede medirse para detectar trazas de impurezas como el H2S y el CO2 mediante la tecnología TDLAS.
Sustituir los análisis fuera de línea, como la RM o la valoración, por la monitorización en línea y la obtención de información en tiempo real sin interferencia humana
Medir el rendimiento del absorbedor, el regenerador y el recalentador
Minimizar el tiempo de parada de la planta de captura de carbono
Optimizar las decisiones sobre el funcionamiento general de la planta
Reducir los costes de explotación al disminuir las pérdidas de amina
Solución de medición de caudal de CO2 en fase supercrítica o densa
Medir con precisión el caudal de CO2 en una fase supercrítica densa es una aplicación clave en el transporte por tuberías de larga distancia. En esta fase, el CO2 tiene una viscosidad similar a la de un gas, pero una densidad más cercana a la de un líquido, lo que convierte la medición del caudal en todo un desafío. Debido a la inusual variación de las propiedades termofísicas del CO2 en esta fase densa, debe prestarse especial atención al mantenimiento de la temperatura y la presión en la tubería.
Nuestra experiencia en el campo
Desde el diseño hasta la instalación en campo, contamos con la experiencia y los conocimientos necesarios para llevar a cabo estas complejas mediciones de flujo de CO2 cumpliendo los parámetros normativos en términos de cantidad y calidad. Nuestros centros de ingeniería de proyectos ubicados en todo el mundo y nuestro portfolio de analizadores de caudal, presión, temperatura y gas garantizan una gestión y ejecución de proyectos fluida y sin interrupciones.
Los caudalímetros másicos Coriolis ofrecen una tecnología fiable y probada para la medición de CO2 en fase densa y supercrítica, garantizando la máxima precisión y repetibilidad
Completo skid de medición adecuado para el funcionamiento continuo a alta presión, a menudo en el rango de 250 bar. Esto incluye la tubería completa, los accesorios de la tubería, las válvulas y otros equipos de proceso asociados que cumplen la norma ASME CL 2500
Diseño conforme a las normas y homologaciones recomendadas para las aplicaciones de transferencia de custodia y selección correcta de las partes húmedas en contacto con el producto
Medición de la humedad en CO2 para garantizar el cumplimiento de la calidad
El CO2 puede almacenarse bajo tierra (secuestro) o utilizarse para la recuperación mejorada de petróleo (EOR) y otros fines industriales (p. ej., combustibles sintéticos). Antes de inyectarlo en la tubería, el CO2 debe deshidratarse para evitar la corrosión y la formación de hielo/hidrato. Tras la deshidratación, el CO2 gaseoso se comprime y licua para su transporte. La medición precisa de la humedad optimiza la eficiencia del secador para garantizar que el CO2 cumple las especificaciones acordadas por el proveedor y el transportista.
Nuestra experiencia en el campo
Con una amplia base instalada de analizadores de humedad en flujos de CO2 de alta concentración, Endress+Hauser posee una gran experiencia en el suministro de tecnologías de analizadores de gas para garantizar la calidad del dióxido de carbono. Con nuestros analizadores de gases basados en láser TDLAS J22 ofrecemos una opción estándar fiable para la medición precisa de la humedad del CO2, garantizando a la vez la eficiencia del proceso de deshidratación, la productividad y la disponibilidad. La espectroscopia de absorción con láser de diodo sintonizable (TDLAS) implica:
Actualizaciones de las mediciones cada segundo, sin calibración en campo y con un mantenimiento muy bajo
Construcción muy fiable mediante elementos de detección de estado sólido, lo que garantiza la disponibilidad de la planta
La facilidad de instalación y puesta en marcha, junto con la monitorización del estado, permiten un funcionamiento sin intervención durante años
Fácil mantenimiento en campo de los componentes electrónicos, ópticos y acondicionamiento de muestras para minimizar el tiempo de parada
Instrumentación en la captura directa de aire (DAC)
A diferencia de la captura de CO2 en el punto de emisión de las industrias pesadas, la captura directa en el aire (DAC) extrae el CO2 de la atmósfera, contribuyendo así a alcanzar el objetivo de cero emisiones netas. Dado que la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera es significativamente inferior a la del CO2 procedente de los gases de combustión tradicionales, el proceso consume una gran cantidad de energía y requiere inversiones a largo plazo. Además, el proceso de separación del CO2 plantea desafíos.
Nuestra experiencia en el campo
El CO2 de alta concentración capturado se trata posteriormente y se almacena en formaciones geológicas, se utiliza para producir combustibles sintéticos o se emplea como materia prima. Por ello, es necesario monitorizar estrechamente su calidad. Los equipos de Endress+Hauser ofrecen ventajas significativas, como la mejora de la seguridad del proceso, el control y la validación de la calidad en puntos de medición clave.
La medición de la presión con el transmisor de presión Cerabar PMC51B y la medición de temperatura superficial con el sensor de temperatura de seguridad intrínseca TM131 a través de los equipos de transferencia de calor y filtrado permiten que la unidad funcione con la máxima eficiencia
Para mantener una calidad óptima del fluido caloportador, se recomienda monitorizar el pH y la conductividad con el sensor digital de pH Memosens CPS11E y el sensor de conductividad Condumax CLS15D
Los mejores analizadores de gases de su categoría, como el analizador de humedad J22 TDLAS y el analizador de oxígeno OXY5500
, garantizan la calidad del CO2
El ecosistema CCUS en el sector del petróleo y el gas
La captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS) incluye tecnologías que capturan y aprovechan las altas concentraciones de CO₂ emitidas por las actividades industriales. El CCUS desempeña un papel clave en la descarbonización y el cambio climático global. El CO2 puede capturarse antes o después de la combustión, o mediante DAC. Para optimizar el proceso de captura, garantizar la integridad de las tuberías, asegurar un almacenamiento seguro, proteger el medio ambiente y lograr un funcionamiento eficiente, es fundamental realizar mediciones precisas de la cantidad y calidad del gas, incluyendo los datos de seguridad.
El CO2 puede transportarse en fase gaseosa, líquida, densa o supercrítica. En la industria de petróleo y gas, normalmente se utiliza posteriormente mediante el secuestro o la recuperación mejorada del petróleo.
Mejore la eficiencia de los procesos de captura de carbono a base de aminas.
Ventajas
Las tecnologías CCUS son esenciales para que la industria del petróleo y gas minimice su impacto ambiental y dé un paso más en la consecución del objetivo de cero emisiones netas de carbono. Endress+Hauser contribuye a reducir el tiempo de parada de las plantas de captura de carbono y a garantizar un funcionamiento seguro. La espectroscopia Raman permite realizar una monitorización en tiempo real, reduciendo así el tiempo y los recursos dedicados a los análisis fuera de línea. Los analizadores de gases TDLAS miden de forma fiable las impurezas, lo que permite reducir los costes, por ejemplo, de los equipos de purificación, como los secadores.
Datos en tiempo real
Los analizadores Raman pueden ayudarle a predecir con fiabilidad las concentraciones totales de CO2 y aminas
en condiciones de proceso cambiantes
Ahorro de costes
Reducción de los costes totales de propiedad y de los riesgos relacionados con la seguridad
< 30 ppb
Reducción del tiempo de parada del secador gracias a la detección de cambios en la humedad a niveles de medición de partes por billón
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