Solutions en Robinetterie, Régulateurs et Actionneurs pour l'Hydrogène
Solutions avancées de robinetterie hydrogène pour des opérations plus sûres, plus fiables, plus intelligentes et évolutives.
Avec une large gamme de vannes de contrôle, d'isolation et de sureté, de régulateurs et d'actionneurs, Emerson propose des solutions avancées pour les applications hydrogène tout au long de la chaîne de valeur : production, transport, injection, ravitaillement et distribution.
Notre expertise fait progresser vos opérations et vous aide à atteindre vos objectifs en matière de faibles émissions, de sécurité et de productivité.
La production d'hydrogène par électrolyseur utilise de l'eau et de l'électricité pour produire de l'hydrogène par électrolyse, en décomposant l'eau en hydrogène et en oxygène dans un électrolyseur. Les électrolyseurs vont des petits appareils aux installations à grande échelle. L'électrolyse à grande échelle nécessite des conceptions évolutives pour des opérations efficaces, sûres et rentables. Les solutions de robinetterie Emerson jouent un rôle crucial dans les électrolyseurs et l'électrolyse à grande échelle en fournissant des technologies fiables et avancées pour assurer des opérations sûres, efficaces et rentables.
Système d’actionneur et de vanne de régulation Fisher™ GX
Ils répondent aux requis en matière de débit et de dimensionnement des canalisations. Les passages conçus à l'intérieur du corps de la vanne offrent une capacité optimale et un schéma d'écoulement stable pour des opérations en douceur.
Vanne papillon hautes performances KEYSTONE™ K-LOK de série 38
Vanne papillon haute performance adaptée aux applications à cycle élevé. Le robinet est conforme à la norme EN 558, présente un service bidirectionnel en cul-de-sac, un arbre résistant à l'éclatement et une conception à double excentrique pour une plus grande longévité.
Soupapes de décharge pilotées Anderson Greenwood™ séries 90/9000
Soupapes de décharge pilotées d'une capacité et d'une étanchéité inégalées, conçues spécifiquement pour les transporteurs de GNL et de GPL, les FSRU et les navires FLNG.
Actionneurs électriques Bettis™
Des solutions "zéro émissions" pour répondre à vos besoins en automatisation des vannes, adaptées à une variété de tailles de vannes et de cycles opérationnel.
Vanne droite Fisher™ easy-e
Elle offre des performances et une fiabilité élevées. Ces vannes peuvent vous aider à répondre aux besoins de vos applications, qu'elles soient élevées ou faibles, chaudes ou froides, générales ou sévères.
Vanne papillon à siège résilient Keystone™ Optiseal
Vanne papillon à siège résilient dotée d'une tige de disque d'une seule pièce, réduisant l'hystérésis et la déviation de la tige de disque. La polyvalence de ses matériaux en fait un produit idéal pour une large gamme d'applications dans le secteur de l'hydrogène.
Anderson Greenwood™ Type 400 Soupapes de décharge pilotées à modulation effective
Performances de pointe et technologie avancée, protégeant les surpressions.
Baumann™ 24000CVF Valve de régulation
Une conception qui intègre les meilleures technologies de sa catégorie pour offrir des performances élevées et fiables en version compact.
Vannes à triple excentration Vanessa série 30,000
Une conception à siège de couple, assurant une étanchéité fiable grâce à la déformation élastique de la bague d'étanchéité. Idéale pour les applications en hydrogène, cette vanne dispose d'un siège métal sur métal durable (Stellite® grade 21) et d'une conception sans frottement
Régulateur de pression Fisher™ série MR95
Régulateurs de pression à commande directe, compacts et de grande capacité, convenant à de nombreuses applications industrielles.
Le vaporeformage du méthane (SMR), la méthode de production d'hydrogène la plus courante, utilise du méthane, un gaz naturel, et un catalyseur au nickel pour réagir avec de la vapeur à des températures élevées.
L'adsorption modulée en pression (PSA) produit cycliquement de l'hydrogène pur à partir des effluents gazeux du vaporeformage du méthane (SMR) en adsorbant les impuretés présentes dans le flux gazeux.
L'adsorption modulée sous vide (VSA) purifie l'hydrogène à partir du vaporeformage du méthane (SMR). En éliminant les contaminants, l'adsorption sous vide permet d'obtenir un hydrogène de grande pureté.
Le traitement des gaz aux amines élimine le dioxyde de carbone et le sulfure d'hydrogène du gaz produit par le vaporeformage du méthane, ce qui permet d'obtenir un hydrogène de grande pureté sans gaz acides indésirables.
Le reformage autothermique (ATR) combine le reformage à la vapeur et l'oxydation partielle pour convertir les hydrocarbures en hydrogène, offrant une meilleure efficacité thermique et des besoins de chauffage externe plus faibles que le reformage à la vapeur traditionnel.
Les solutions de robinetterie d'Emerson sont conçues pour aider les opérateurs dans ces étapes du processus de production d'hydrogène, en assurant fiabilité, sécurité et une performance optimale dans ces opérations essentielles, y compris la stabilisation de la combustion, la réduction de la variabilité de la température, et la gestion des émissions et des coûts énergétiques.
Série KTM EB1 Robinets à boisseau sphérique flottant à corps divisé
Robinet à boisseau sphérique flottant avec un corps à bride en deux parties ainsi que différents matériaux de siège convenant pour hautes pressions et à de larges gammes de température.
Système d’actionneur et de vanne de régulation Fisher™ GX
Répondent aux exigences en matière de débit et de dimensionnement des canalisations. Les passages conçus à l'intérieur du corps de la vanne offrent une capacité optimale et un schéma d'écoulement stable pour des opérations en douceur.
Soupapes de décharge Anderson Greenwood™ de type 400 et 800
Performances de pointe et technologie avancée pour la protection des surpressions.
Biffi™ ALGAS-QA
Actionneurs pneumatiques à ressort de rappel à action rapide monté sur des vannes d'échappement rapide intégrées et des systèmes d'amortissement en fin de course.
KTM™ Valve à siège métallique
Un corps en trois parties pour des solutions sur mesure dans les applications d'hydrogène vert proposant une large gamme de performances (-196°C à 400°C, jusqu'à classe 600/100 bar).
Vanne droite Fisher™ easy-e
Elle offre des performances et une fiabilité élevées. Ces vannes peuvent vous aider à répondre aux besoins de vos applications, qu'elles soient élevées ou faibles, chaudes ou froides, générales ou sévères.
Actionneurs électriques Bettis™
Des solutions "zéro émissions" pour répondre à vos besoins en automatisation des vannes, adaptées à une variété de tailles de vannes et de cycles opérationnel.
Vannes à triple excentration Vanessa série 30,000
Une conception à siège de couple, assurant une étanchéité fiable grâce à la déformation élastique de la bague d'étanchéité. Idéale pour les applications en hydrogène, cette vanne dispose d'un siège métal sur métal durable (Stellite® grade 21) et d'une conception sans frottement
Vanne papillon haute performance Fisher™ 8580
La vanne papillon haute performance idéale pour les applications de contrôle de débit nécessitant de grandes capacités de débit et un faible encombrement.
Vanne papillon hautes performances KEYSTONE™ K-LOK de série 38
Vanne papillon haute performance adaptée aux applications à cycle élevé. Le robinet est conforme à la norme EN 558, présente un service bidirectionnel en cul-de-sac, un arbre résistant à l'éclatement et une conception à double excentrique pour une plus grande longévité.
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Emerson conçoit et personnalise les stations d'injection et de mélange pour répondre aux spécifications des clients et aux normes industrielles, assurant un contrôle précis et une intégration efficace de l'hydrogène dans les pipelines de gaz naturel. Les technologies d'automatisation avancées d'Emerson permettent de détecter les fuites et d'atténuer les risques, afin de maintenir des normes de sécurité élevées. Ces technologies soutiennent les opérations à distance grâce à la surveillance en temps réel, au suivi des produits et à la composition des fluides, ce qui permet de renforcer la sécurité, d'optimiser la capacité et d'améliorer l'efficacité et la fiabilité des processus de mélange d'hydrogène.
Stations et skids sur mesure
Stations de réduction de pression et de dosage personnalisées en fonction des besoins du client.
Système d’actionneur et de vanne de régulation Fisher™ GX
Répond aux exigences en matière de débit et de dimensionnement des canalisations. Les passages conçus à l'intérieur du corps de cette vanne offrent une capacité optimale et un schéma d'écoulement stable pour des opérations en douceur.
Bettis™ Smart opérateur électro-hydraulique (EHO)
Actionneur électro-hydraulique autonome conçu pour actionner des vannes quart de tour.
Régulateurs de pression et OPP
Garantissez un contrôle de procédé sécurisé et fiable grâce à des technologies de régulateurs de pression conformes aux standards du secteur et qui favorisent l'excellence opérationnelle.
Système d'injection d’agent odorants Tartarini™
Système informatisé d'injection d'odorant proportionnel au débit de gaz qui garantit un dosage très précis du liquide odorant.
Actionneurs électriques Bettis™
Des solutions "zéro émissions" pour répondre à vos besoins en automatisation des vannes, adaptées à une variété de tailles de vannes et de cycles opérationnel.
Shafer™ ECAT
Un système d'alimentation polyvalent et fiable pour les actionneurs à gaz à haute pression, sans émissions de gaz associées.
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FAQ
L'hydrogène est un fluide supercritique dans la plupart des applications. Il soulève de nombreuses préoccupations en matière de sécurité et d'environnement. L'hydrogène est incolore, inodore mais inflammable. Il est considéré comme un gaz à effet de serre indirect et classé comme le deuxième gaz réactif à l'état de trace le plus abondant dans l'atmosphère, après le méthane, ce qui entraîne un réchauffement indirect. Il est également difficile à gérer pendant la production : il se réchauffe lorsqu'il se dilate à travers les vannes dans la majorité des températures de travail, et peut diffuser dans les métaux dans certaines conditions. Choisir des technologies de vannes éprouvées, associées à une expertise technique, est très important pour aider les opérateurs à atteindre sécurité, fiabilité et performances optimisées des vannes.
La fragilisation par l'hydrogène (également connue sous le nom de fissuration assistée par l'hydrogène/induite par l'hydrogène) se produit lorsque des atomes d'hydrogène sont absorbés dans un métal, ce qui le rend cassant et le fait se fracturer. Plus la concentration d'hydrogène transporté dans un pipeline augmente, plus le risque de fragilisation par l'hydrogène augmente également. Afin de gérer ce risque, la conception et la fabrication des vannes et des actionneurs doivent être soigneusement étudiées pour le service hydrogène. Par exemple, les actionneurs électriques n'utilisent pas le gaz des canalisations pour leur alimentation, ce qui limite leur contact avec l'hydrogène transporté dans le système.
Il y a trois applications principales applicables à tous les types d'électrolyseurs : vanne de régulation du débit d'eau ultra pure, vanne de régulation du débit d'hydrogène, vanne de régulation du débit d'oxygène. Chaque application pose différents défis pour une vanne de régulation, tels que les fuites potentielles, le dégazage, la sécurité, l'intégrité, la contrôlabilité. Contactez nos experts si vous souhaitez en savoir plus sur les défis et les solutions en matière de production d'hydrogène.
Actuellement, le pourcentage d'hydrogène dans le mélange GN/H2 va de 5 % à 10 %, et peut atteindre 20 % dans de rares cas.
Les principaux composants d’une station de mélange d'hydrogène sont les suivants : les dispositifs de contrôle de la pression et du débit pour ajuster la quantité de GN et d'H2 et leur pression, les débitmètres pour mesurer la quantité de GN et d'hydrogène injecté, le chromatographe en phase gazeuse pour évaluer la composition du mélange et le système de contrôle avec sa logique programmable. Un système d'injection d'odorant peut également être inclus si l'hydrogène est injecté dans un réseau de distribution.
Dans la plupart des applications de CO2, il existe un risque de formation de CO2 solide (« glace sèche ») à la sortie de la soupape en raison du refroidissement du gaz dû à l'effet Joule-Thomson. Si elle n'est pas évacuée, cette glace sèche s'accumulera dans le tuyau de sortie et réduira dangereusement le débit. Étant donné qu'une soupape de sûreté modulante ne laisse passer que ce dont le système protégé a besoin, il y a un risque élevé que le débit au-travers d’une soupape de sûreté modulante lors d'un événement de surpression soit trop faible pour évacuer efficacement la glace sèche de la tuyauterie. À l'inverse, une vanne à action instantanée (ou à action « pop ») s'ouvre toujours complètement et décharge sa pleine capacité à chaque surpression : ce débit important évacuera facilement toute glace carbonique, évitant ainsi une accumulation dangereuse dans la tuyauterie d'échappement. Bien entendu, si les conditions sont telles que la glace carbonique ne risque pas de se former (dans certains cas d'applications de CO2 supercritique par exemple), l'utilisation d'une soupape de sécurité modulante sera préférable.
En raison de la standardisation des soupapes, des marges de sécurité et des différents scénarios de surpression potentiels, les soupapes de sûreté sont toujours surdimensionnées : elles déchargent souvent bien plus que ce dont le système protégé a besoin pour rester dans les limites de pression sûres. Sur les compresseurs d'hydrogène, cette décharge excessive représente un gros gaspillage de gaz et d'énergie, mais elle peut aussi provoquer des interactions indésirables avec les systèmes de contrôle du compresseur. Une soupape de sûreté pilotée à modulation réelle est capable de décharger de 0 à son débit maximal, de manière entièrement proportionnelle, en fonction des besoins du système. Une soupape de sûreté pilotée à modulation réelle maintiendra donc le volume déchargé au strict minimum nécessaire pour protéger l'équipement et, ce faisant, limitera les perturbations sur le système de compression.
Fournir de l'hydrogène pour utilisation finale nécessite un transport sûr et efficace. Recherches et développements sont en cours pour trouver la solution la plus économique, la plus viable et la plus évolutive. Il existe actuellement quatre solutions principales pour transporter l'hydrogène : les pipelines, l'hydrogène comprimé, l'hydrogène liquéfié, et la conversion de l'hydrogène en d'autres fluides tels que l'ammoniac, le méthanol ou un transporteur d'hydrogène organique liquide (LOHC).
L'hydrogène gazeux est comprimé à des pressions élevées, par exemple 300 bars, 500 bars, 700 bars et 1000 bars, en fonction de la capacité requise. L'hydrogène à haute pression est stocké dans des réservoirs spécialement conçus et transportés par camion. Il est courant d'utiliser un compresseur à membrane pour augmenter la pression de l'hydrogène gazeux au niveau souhaité. Une vanne de régulation de pression est nécessaire pour contrôler la pression de sortie des groupes de compression d'hydrogène.
L'hydrogène gazeux est liquéfié à -254 ⁰C et son volume sous cette forme est de 1/800ème de l'état gazeux. Par conséquent, l'hydrogène liquéfié convient au transport de grandes quantités dans un réservoir cryogénique isolé sous vide. Le processus de liquéfaction nécessite un contrôle cryogénique, une boîte froide et des vannes de service général.