“Зеленый” аммиак – идеальный энергоноситель. Не содержащий углерода, он обладает очень интересным потенциалом для будущего. Как типичный строительный блок принципа “power-to-X”, “зеленый” аммиак способствует декарбонизации – в частности, в качестве транспортного средства для водорода. С момента запуска передового процесса производства аммиака компания WIKA поддерживает разработчиков и операторов установок, предлагая индивидуальные решения по измерительным приборам для измерения давления, температуры, уровня и расхода.
До сих пор основой для удобрений служил преимущественно аммиак или NH3. Его получают синтетическим путем из водорода (H2) и азота (N2) в реакторе. Традиционный процесс производства водорода в основном происходит в паровом метановом риформере (SMR) и предполагает большой вход ископаемого сырья и ископаемого топлива – особенно природного газа – с соответствующими выбросами CO2 в атмосферу.
Продукция с использованием возобновляемой электроэнергии
Однако глобальное стремление к альтернативным источникам энергии привело к переходу от “серого” к “зеленому” аммиаку. В основе изменений лежит стратегия “power-to-X”. Это означает, что для получения необходимых химических молекул используется возобновляемая электрическая энергия. В корпусе по производству аммиака энергия ветра и солнца используется для питания электролизных установок для производства водорода из воды, а также воздухоразделительных установок (ВРУ) для извлечения азота из воздуха.
“Зеленый” аммиак имеет более широкое применение, чем “серый” NH3
По сравнению с “серым” продуктом, “зеленый” аммиак можно использовать в более широких масштабах: не только как важное удобрение, но и как топливо, например, для энергоемкой судостроительной промышленности. Кроме того, он играет важную роль в качестве среды-носителя для “зеленого” водорода. Это связано с тем, что NH3 обеспечивает энергоэффективную и компактную транспортировку судов из регионов, где производится водород, в регионы с высоким спросом по всему миру. В пункте назначения крекинг-аммиак снова отделяет водород и делает его доступным для всех потребителей.
“Зеленый” аммиак: На диаграмме показана цепочка создания стоимости, основанная на стратегии “power-to-X”.
К 2050 году спрос увеличится в три раза
Учитывая эти возможности, спрос на аммиак вырастет с прежних 200 миллионов тонн в год до примерно 690 миллионов тонн в 2050 году, согласно данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA) и Ассоциации производителей аммиака (AEA). Именно поэтому отрасль инвестирует значительные средства в производство и логистику. В мире зарегистрировано 300 проектов по производству “зеленого” NH3. WIKA предлагает полный портфель решений в этой области.
Примеры изготовленных на заказ измерительных систем в цепочке создания стоимости
В связи со специфическими задачами многочисленные этапы технологической цепочки производства NH3 требуют индивидуальных измерительных систем. Вот четыре примера:
Для каждого этапа цепочки создания стоимости компания WIKA предлагает подходящие измерительные системы (по часовой стрелке слева), например, указатель уровня с двухкамерной системой для разделения и сжижения аммиака, модель TC96-O Flex-O™, многозонная термопара для синтеза аммиака, расходомер HHR FlowPak® для блока разделения воздуха и модель TC59-E eTEFRACTO-PAD®, термопара трубчатого сечения для крекинга аммиака.
- Измерение расхода в блоке разделения воздуха: Пространство для установки этого устройства часто ограничено. Для таких применений компания WIKA разработала расходомер HHR FlowPak®. Измерительный прибор, работающий по принципу разности давлений, не требует подводящих и отводящих трубопроводов и может быть установлен даже после двух колен трубы 90°. Тем не менее, он обеспечивает очень высокую погрешность.
- Мониторинг температуры при синтезе аммиака: Многозонные термопары с быстрым временем отклика позволяют быстро получить профиль температуры в слоях катализатора в реакторах. С помощью одного присоединения можно реализовать до 40 точек измерения. Модели TC95 и TC96-O Flex-O™, отличающиеся своей модульностью, специально разработаны для таких применений.
- Контроль уровня при разделении и сжижении аммиака: Для этой задачи WIKA предлагает настраиваемый индикатор уровня с разнообразным резервным контролем в двухкамерной системе. Двухкамерное решение оснащено герконовым или магнитострикционным сенсором, а также радаром направленных волн и магнитной индикацией, которую можно легко считывать с расстояния. Он легко выдерживает высокое давление. Продуманная конструкция измерительной системы также гарантирует, что эффект пузырьков, возникающий при “кипении” жидкого аммиака, не заставит поплавок плясать, гарантируя бесперебойный сигнал.
- Мониторинг температуры трубной обкладки в установках крекинга аммиака: Выделение водорода из аммиака происходит в многочисленных трубах крекинга, заполненных катализатором. Вход тепловой энергии, необходимой для химической реакции, осуществляется за счет внешнего обжига. Точное непрерывное измерение температуры трубной поверхности является важной переменной для эффективного управления процессами и предотвращения перегрева. В ассортименте компании WIKA есть различные модели измерительных приборов, в том числе запатентованный TC59-E eTEFRACTO-PAD®, который устанавливается с помощью всего одной сварки и непрерывно выдает точную температуру поверхности трубы.
“Зеленый” аммиак: Услуги измерительных приборов для продукции
Для всех этапов технологического процесса также требуются преобразователи дифференциального давления и соответствующие измерительные приборы, которые также используются для контроля гидростатического уровня и расхода. Кроме того, операторы установок могут воспользоваться сопутствующими услугами WIKA, например, при установке, техническом обслуживании и калибровочных работах.
Примечание
На сайте WIKA представлен обзор измерительных приборов для применение водорода, а также для обычных производство аммиака. Там же вы найдете дополнительную информацию об упомянутых измерительных приборах TC95, TC96-O Flex-O™, TC59-E eTEFRACTO-PAD®, HHR FlowPak®, а также индикатор уровня. Мы также представляем дальнейшие решения по измерениям для химическая промышленность. Хотите узнать больше о стратегии устойчивого развития компании WIKA? Затем загрузите копию сайта отчёт об устойчивом развитии. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, ваш сайт связаться с с радостью поможет вам.