工艺

火电

科隆，为电力行业提供各种流量、物位、压力、温度和过程分析仪表。过程温度最高 +600°C / 1112°F，压力最高 490 bar / 7107 psi。

我们为给水应用提供贸易交接级的高精度流量计，以及专用的抗辐射和/或抗地震的产品。科隆，不仅仅提供产品，还提供服务和方案。我们精通于多个应用领域，如燃煤和联合循环电厂、集中供热、垃圾焚烧、太阳能或电制气。

可再生能源

可再生能源，在能源转型中发挥着重要的作用。科隆仪表，为安全高效的运营提供保障。例如，OPTISONIC 4400 HT 超声波流量计，可在集中式太阳能电站中测量温度高达 600 °C /1112 °F 的熔盐。此外，OPTIFLUX 电磁流量计，可用于测量风力发电的液冷回路。

• 风力涡轮机冷却
• 水电站
• 集中式太阳能电站

电解

氢气电解槽，是使用电力将水分解成氢气和氧气的装置。如果电解槽的电力来自于风能和太阳能等可再生资源，那么产生的氢气则被称为“绿色氢气”。为确保电解槽系统的运行安全高效，需要可靠的过程测量。科隆仪表，用于流量、液位、压力和温度的过程测量 — 如，电解槽的供水测量、电解液的流量测量，以及电解槽系统内的液位、压力和温度的监测。

蒸汽甲烷转化

蒸汽甲烷转化（SMR）工艺，是用蒸汽加热天然气中的甲烷，通过催化剂，产生一氧化碳和氢气的混合物。
CH4+H20→CO + 3H2
在随后的水/气转换反应中，一氧化碳与蒸汽反应，生成二氧化碳和更多的氢气。
CO +H20→CO2 + H2
该工艺的最后一步，称之为变压吸附 — 从气体中去除二氧化碳和其他杂质，剩下的基本上是纯氢气。因为在此工艺中会释放 CO2，所以被称为“灰色氢气”。如果 SMR 和 CCS 联合运行，则称之为“蓝色氢气”。
科隆的 OPTIBAR 差压、OPTISWIRL 涡街和 OPTOSONIC 超声波流量计，适用于测量（高温）蒸汽和气体。

煤气化

煤气化，是在一定的压力下加入蒸汽和氧气，将煤转化为气体的过程。煤、蒸汽和少量的氧气，被同时送入一个高温的带压容器中，以产生气体。所产生的气体被称为合成气，主要是由一氧化碳和氢气所组成。
3C（如，煤）+ O2 + H2O → H2 + 3CO（合成气）
在随后的水/气转换反应中，一氧化碳与蒸汽反应，生成二氧化碳和更多的氢气。
CO +H20→ CO2 + H2
在最后一步的变压吸附工艺中，将二氧化碳和其他杂质（如，硫）从气体中去除，剩下的基本上是纯氢气。因为在此工艺中释放出 CO2，所以称其为“灰色氢气”。如果煤气化和 CCS 联合运行，则称其为“蓝色氢气”。
科隆的 OPTIBAR 差压、OPTISWIRL 涡街和 OPTOSONIC 超声波流量计，适用于测量（高温）蒸汽和气体。

特种气体

工业气体用于工业和制造过程。特种气体是工业气体的一个子类，以纯度来区分。可以通过工艺装置的加工和提取来获取纯度。由变压吸附装置生产氢气的工艺包含 4 个阶段：吸附、减压、再生和再增压。
科隆的 OPTIBAR 差压、OPTISWIRL 涡街、OPTOSONIC 超声波、转子和 OPTIMASS 质量流量计，可以广泛地应用于 PSA 应用。

碳捕集与封存（CCS）

碳捕集与封存（CCS），是指在电厂和工业装置中捕获 CO2，然后将其运送到某地并存储于地下（如，枯竭的储气层）；碳捕集、利用与封存（CCUS），是将所捕获的 CO2 作为原料，用于生产诸如合成碳氢化合物的过程。有三种基本的捕集过程：燃烧前、燃烧后和富氧燃烧后。科隆仪表，用于测量工艺中各种流体的压力、温度、流量和液位，如，蒸汽、胺、氢气和 CO2。
对于 CO2 的输送和交易，需要采用贸易交接级测量。科隆，为气体、液体或超临界的 CO2，提供取得认证的流量计，以及“交钥匙”的测量系统。

水泥和钢铁行业

水泥和钢铁行业，是典型的高温应用行业。传统的窑炉和熔炉燃料，是天然气、煤等化石燃料。为了减少碳排放，这些行业正在逐步摒弃化石燃料。但是，可能无法从绿色电力中获取所需的高温（在某些工况下超过 1000ºC / 1832ºF）；因此，氢气被认为是可替代燃料。

对于钢铁行业而言，当使用氢气进行直接还原时，可以进一步减少 CO2 的排放；在此过程中，会形成 H2O 而非 CO2。科隆的转子流量计，被用于控制注入高炉的氢气流量。在水泥行业中，60% 的 CO2 排放，来自石灰石脱碳的化学过程。因此，在水泥生产中采用 CCS，可以进一步地减少 CO2 排放。科隆的 OPTIMASS 科里奥利质量流量计和 OPTISONIC 超声波流量计，可用于过程级和贸易交接级的氢气和 CO2 测量。

氨的生产

氨，是一种用途广泛的化学原料（如，生产化肥）；在未来，更是一种重要的燃料或能源载体。NH3 作为能源载体，其优点在于每单位体积的能量密度高，并且作为液体运输（在常压下 -32°C）时的工况条件要求相对不高。作为燃料，燃烧 NH3 不会向大气释放 CO2。
哈伯-博世是常用的氨气制造工艺 — 将氮气与氢气结合来生产氨气。
N2 + 3H2 ⇄ 2NH3
如果通过转化蒸汽甲烷来生成氢气，则同时会生成 CO2。将氨的生产与 CCS 相结合，将会生成“绿氨”。当使用可再生能源从水中电解出氢气，并在此过程中使用绿色能源来加热，就可以在 CO2 零排放的情况下来生产“绿氨”。
科隆的液位、温度、压力和流量仪表，可用于氨的生产过程控制。

化工行业

在化工行业中，氢气被用作原料，或是某些化学工艺的副产品。
原料：大部分的氢气，用于生产氨和甲醇。还有小部分的氢气用于其他方面，如，生产过氧化氢或使用氢气作为还原剂。
副产品：碳氢化合物的蒸汽裂解，用于生产高价值的化学品（HVC – 制造塑料的关键原料），氢气是这一过程中产生的副产品；在氯碱电解中，氢气是生产氯和氢氧化钠的副产品。所产生的氢气既可以在现场再次使用，也可以供应给其他行业。
对于化工园区中的氢气输送管网，可使用 OPTIMASS 6400 质量流量计。如果与附近的工业区进行氢气交易，则可以使用 ALTOSONIC V12 进行贸易交接计量。
科隆，具有为化工行业服务的流量、物位、压力和温度系列仪表，用于测量氢气及相关的介质。

炼油

炼油，是通过对原油的加工，将其转化和提炼为汽油、柴油、煤油和石脑油等有价值的产品。炼油厂既消耗作为原料的氢气，又产生作为（副）产品的氢气。
氢气消耗：有某些工艺过程会消耗氢气，如加氢裂化 — 在高压下加入氢气，将原油中的碳氢化合物分解为更简单的分子，如汽油和煤油。脱硫或加氢处理也会消耗氢气：在高温下与氢气反应，从碳氢化合物中除去硫和其他成分（如，氮和芳烃）。
氢气生产：
炼油厂中所需的氢气，可以通过蒸汽甲烷现场转化制成，但也有某些炼油工艺的副产品是氢气。石脑油重整即是此类工艺，石脑油被转化为重整液，用于高辛烷值汽油的调和。
友情提示，在科隆网站上有炼油工艺流程的示意图

居民区供暖

建筑物和建筑施工，大约占到世界总能源消耗的 30%。通常使用化石燃料为建筑物供暖。各种电力和氢气解决方案，均可以减少取暖应用的碳排放，但各自有其优、缺点。氢气锅炉，是一种能够燃烧天然气或 100% 纯氢的燃气加热锅炉。对于氢气锅炉，则可以利用现有的天然气（主要是甲烷）管网来输送氢气。科隆的流量、压力和温度测量仪表，可用于测量输送到大型工业建筑的天然气、纯氢，或是这两者的混合气。

交通运输

交通运输的能源消耗，呈现逐年增长的趋势。氢气，是减少该领域碳排放的一个有效选项。氢气可以在燃料电池中与氧气反应，为电动马达提供动力；或者是直接在内燃机中燃烧氢气（不常见）。通常认为 — 对于小型车而言，氢燃料电池面临着电池电动车的激烈竞争，而对于长距离公路运输（公共汽车）和重型运输（卡车）来说，氢燃料电池车将是一个可行的解决方案。对于船舶来说，氢气可以作为燃料，其衍生燃料如氨气（NH3）也是一种选择。在航空运输中，由绿色氢气和（捕获的）CO2 所生成的合成煤油，是一个对当前的基础设施和供应链影响较小的临时解决方案，但最终氢气可能完全取代煤油。

科隆的流量、物位、压力和温度测量仪表，可用于测量氢气、氨、甲醇和合成燃料（如，合成煤油和合成柴油）。基于在油气和化工行业的丰富经验，科隆可以为交通运输领域提供一系列的仪表和计量系统。

P2G 和 P2L

Power-to-X 是一个常用的术语，用于描述将电力转换为其他能源载体或化学品的过程 — 通常是通过电解水来产生氢气。X 可以代表任何由此产生的燃料、化学品、动力或热量。例如，“电转气”是指电解水产生氢气，或通过电解氢气与 CO2 结合生产合成甲烷。同样，“电转液”是指生产基于氢的液体燃料。整合了电解氢的氢基燃料，有时被称为“电燃料”；或者，当电能来自于太阳能时，被称为太阳能燃料。在法国的“Jupiter 1000 电转气”计划中，OPTIMASS 6400 质量流量计用于测量绿色氢气和合成甲烷，OPTISWIRL 4200 涡街流量计用于测量捕获的 CO2，OPTISONIC 7300 气体超声波流量计用于测量天然气的流量。

存储和运输

氢，能以气态或液态的方式存储与运输。
气态氢通常采用管道或罐车（压缩氢气）进行运输。管道输送的既可以是氢气，也可以是氢气和天然气调和后的混合气。对于管道运输的贸易交接计量，科隆可以提供 SUMMIT 8800 流量计算机和 ALTOSONIC V12 超声波流量计，不仅可用于纯氢气，也可以用于氢气/天然气的混合气。此外，科隆还可以提供整套的氢气贸易交接计量系统。

目前，地下盐矿被用于长期地存储大量的氢气。这被称之为季节性存储，将夏季生产的可再生能源暂存于此，用于在冬季消费。也可以缩短存储的周期，以补偿“dunkelflaute”（由于数天内缺乏阳光或风力，导致可再生能源减产）所带来的影响。

液氢的温度为 -253°C（-423°F），比绝对零度高出 20°C（36°F）。液氢与液化天然气（LNG）的运输存储基础设施，十分相似。两者的主要差异在于 — 液氢的温度更低，-253°C vs -160°C（-423°F vs -265°F），这对仪表提出了更加严格的要求。科隆的 OPTIBAR 系列压力仪表，适用于流量和液位的差压测量，以及液氢的过程压力测量。

另一种运输和存储氢气的方式，是使用富氢的物质，如，氨（NH3）或甲醇（CH30H）。富氢流体的运输和存储条件，远没有液氢那么苛刻。在目的地，既可以直接使用氨或甲醇，也可以将它们再次转化为氢气。此外，液体有机氢载体（LOHC），也可用于氢气的存储和运输。LOHC 是有机化合物，可以通过化学反应吸收和释放氢气。

再转化

氢气，除了用作原料或燃料以外，还可以通过燃料电池将其再转化为电能。燃料电池是一个以氢气为燃料的电池，氢气被转化为电能和热能。燃料电池可以为偏远地区供电，或与氢气的季节性存储相结合，当可再生能源产量低时提供电力。
还有氨和甲醇燃料电池。在这两种燃料电池中，氨或甲醇被直接再转化为电能和热能。这种再转化方式的益处是，运输液体相对容易。
如果是通过液态有机氢载体（LOHC）运输或存储的氢，那么需要在目的地从 LOHC 中释放出氢气。这将采取化学脱氢工艺，通过加热从载体中释放出氢气。