科隆案例 | 电转气装置（P2G）中绿色氢气的流量测量

电转气装置（P2G）中绿色氢气的流量测量

 ● 为注入管网的绿色气体提供准确且一致的信息

 ● 氢气、合成甲烷（SNG）、二氧化碳和天然气的流量测量

 ● 一站式提供产品及服务，包括仪表、测试、调试和培训。

背景

GRTgaz 是一家在欧洲领先的天然气输送运营商。该公司是生产和分销可持续能源的创新者。GRTgaz 是Jupiter 1000（www.jupiter1000.eu）项目的组织者，这是法国境内首个将电转气（P2G）注入天然气管网的工业示范项目，位于法国南部的 Fos-sur-Mer。该项目得到了法国环境与能源管理署（ADEME）、欧洲区域发展基金（ERDF）以及普罗旺斯-阿尔卑斯-蓝色海岸行政区域的特别支持，并获得了法国政府的未来投资（PIA）计划。

P2G 是一种利用电力生产气体燃料的技术。在 Jupiter 1000 项目中，使用可再生能源来电解水，以生产氢气。这种绿色氢气既可以作为燃料、能源载体，也可以作为原料使用，并在工业和能源部门中的去碳化目标中发挥着重要的作用。在 Jupiter 1000 项目中，所产生的绿色氢气被用作两种不同的方式，以实现天然气供应的去碳化。在第一种方法中，氢气被直接注入管网，形成氢气和天然气的混合物。在第二种方法中，氢气（H2）与附近工厂中所捕获的 CO2 反应，通过甲烷化的过程将其转化为合成甲烷（CH4）。随后，合成甲烷被注入到天然气管网中。

测量要求

JUPITER 1000 是一个示范性的 P2G 项目，它结合了两种电解技术：PEM（膜）和碱液（液体）。通过与几个行业伙伴的深度合作，经历了至少三年的性能测试和工厂优化分析。为了评估直接注入 H2 与合成 CH4 两种方案的技术和经济可行性，首先需要了解产品的组分和不同电解过程的效率。因此，GRTgaz 要求对各种气体的流速和组分提供准确、清晰并且一致的信息。此外，还需要维护和运营成本低。

科隆解决方案

作为天然气行业的主要仪表供应商（MIV）和解决方案供应商，科隆公司为客户设计、建造并交付了一套量身定制的方案，包括流量计量和流量计算。同时，还提供了过程集成、调试和现场培训服务。

基本工艺流程的测量均已覆盖：

对于电解的绿色氢气，以及甲烷化工艺的合成天然气（SNG），进行质量流量的测量：

• 2 x OPTIMASS 6400 C 科里奥利质量流量计（½" 600lb 法兰）；ATEX Ex ia 认证

对于工业烟气中捕获的二氧化碳，进行体积流量的测量

• 1 x OPTISWIRL 4200 C 涡街流量计，集成温压补偿和流量计算机，用于标况下的流量计算；ATEX Ex ia 认证

对于管网中的天然气，进行体积流量的测量

• 2 x OPTISONIC 7300 C 超声波流量计（4"、6" 600lb 法兰）；ATEX Ex ia 认证

所有的流量计，与现有的基础设施、控制阀、泵和气体分析仪集成在一起。测量 SNG、氢气和天然气的流量计，被连接到一台 SUMMIT 8800 流量计算机中，客户能够独立地设置所有四台流量计，无需额外的现场服务。高度集成多种功能的流量计算机，专用于计算各种介质和工况的能量。根据客户的要求，它提供 Modbus 通信协议（RS 485）。

客户利益

由于对生产和输送的气体，进行了准确且可靠的流量测量和能量计算，客户可以显著地降低运营成本以获益。由于仪表没有移动部件，降低了维护的工作量。由于使用了全通径的 OPTISONIC 7300，显著降低了压损（通常与涡轮流量计有关），节省了泵和压缩机容量的成本。

不仅降低了运营成本，而且还减少了投资成本。事实上，无需像以前使用涡轮和外夹式流量计那样，为每台流量计配备 H2 和 CH4 的流量计算机。多功能的 SUMMIT 8800 流量计算机，可以同时处理几种类型的仪表的测量值。科隆项目团队，负责管理整个解决方案的交付，从设计、工厂验收测试（FAT）直到现场集成。通过科隆公司的一站式解决方案，完全达到了客户的期望。

选用产品

OPTIMASS 6400 C

 ● 科里奥利质量流量计，适用于严苛的工艺应用（氢气、其他的气体和液体）

 ● 贸易交接：OIML R117、R137、MI-002、MI-005；API、AGA 等

 ● 法兰：DN10...300 / ½...12"，压力等级最高 PN160 / ASME Cl 1500

 ● SIL 2/3 认证，符合 IEC 61508-2010 标准（口径最大 DN250 / 8"）

OPTISONIC 7300 C

 ● 超声波流量计，适用于天然气、工艺气体和公用气体的应用

 ● 双声道仪表，用于标况体积流量的计量，与介质的属性无关

 ● 免维护，无压损，量程比宽

 ●  法兰：DN50...1000 / 2...40"，压力等级最高 PN450 / ASME Cl 2500；可选焊接连接

OPTISWIRL 4200 C

 ● 涡街流量计，适用于公用事业的应用和能源管理系统

 ● 适用于液体、（湿）气体、饱和与过热蒸汽（+240°C / +464°F）

 ● 集成温压测量：直接输出质量、标况流量、能量、总热量/净热量

 ● 法兰：DN15...300 / ½...12"；夹持型：最大 DN100 / 4"

SUMMIT 8800

 ● 使得测量可视化的流量计算机，同时管理多种类型的仪表的多个测量值

 ● 符合多个国际标准，如 OIML、ISO、API、AGA、GOST

 ● 采用了模块化的软硬件设计，高性价比的解决方案

 ● 全彩色图形触摸屏，提升工艺过程的透明度

关于科隆KROHNE：

KROHNE是过程测量技术的服务供应商，可提供流量测量、物位测量、压力测量、温度测量、过程分析仪表以及完整的系统解决方案。集团成立于1921年，总部位于德国杜伊斯堡，员工达3700多名，遍布全球各大洲。