top of page

Liquefação de Hidrogênio: Desafios e Soluções com Simcenter Flomaster

Liquefação de Hidrogênio: Desafios e Soluções com Simcenter Flomaster

Imagine uma operação perfeita, onde produtos químicos fluem sem interrupções, impulsionando a produção e o progresso. Mas, infelizmente, a realidade é que o derramamento de produtos químicos é uma ameaça constante, causando estragos econômicos e ambientais.


Como exemplo, tem-se o hidrogênio, que possui alto custo de produção e grandes dificuldades de armazenamento e transporte. Com ele, enfrenta-se o complexo desafio de sua liquefação, onde cada etapa do processo não apenas deve ser eficiente, mas, sobretudo, segura.


Diante da escassez global de energia, o hidrogênio é visto como uma alternativa promissora aos combustíveis fósseis. A liquefação do hidrogênio ajuda a reduzir seus custos de transporte e armazenamento, aumenta a segurança e prolonga a vida útil das células de combustível.


Uma planta de liquefação de hidrogênio envolve a transmissão de sinais a longas distâncias, por exemplo, 150 metros ou mais. Alguns dispositivos também são instalados em áreas protegidas contraexplosões. Nos corredores complexos das plantas de processamento, uma simples ruptura de tubulação pode desencadear um desastre.


Nesse contexto, os engenheiros possuem a missão de: antecipar, corrigir os processos. Para isso, o Simcenter Flomaster é uma ferramenta avançada e essencial para reproduzir, entender e otimizar processos em plantas químicas.


Esquema de liquefação de hidrogênio no Simcenter Flomaster

Em uma análise detalhada, avalia-se o impacto de derramamentos de produtos após a linha de trocadores de calor, observando variáveis críticas como a pressão. Detecta-se que os derramamentos podem causar problemas ao longo de todo o processo, desde o início da linha de produção, afetando significativamente a pressão do sistema.


Análise de pressão no Simcenter Flomaster

Para mitigar esses riscos, é vital implementar válvulas de segurança em pontos estratégicos. Através de simulações, com o Simcenter Flomaster, determina-se locais estratégicos mais eficazes dentro da planta para tal implementação, considerando onde as variáveis terão influência mais significativa e onde os problemas afetarão mais intensamente o processo, como demonstrado nas simulações desenvolvidas pela CAEXPERTS.


Válvula de segurança no Simcenter Flomaster

Implementação da Válvula de Segurança com controle PID na linha de processo


Além disso, a implementação de controladores que influenciam a abertura das válvulas no sistema de automação é essencial para minimizar as perdas causadas por derramamentos. O Simcenter Flomaster oferece uma ampla gama de controladores para simular e prever o comportamento do sistema de controle, pois permite avaliar a configuração da linha de processo, com ou sem controle. Dessa forma, é possível a análise prévia de perdas de custos em ambos os cenários.


Gráfico volume x tempo
Gráfico volume x tempo

Para o processo de liquefação de hidrogênio, por exemplo, analisa-se o impacto da linha com e sem controle de processo. Os resultados mostram que, sem controle, ocorre uma perda de 4m³, enquanto com o controle, a perda é reduzida para apenas 1.1m³. Em outras palavras, o Simcenter Flomaster viabilizou uma redução de 72,5% de volume de hidrogênio perdido!



Com o Simcenter Flomaster, não apenas simulamos, mas também controlamos em tempo real a implementação de soluções de segurança. Ao permitir a conexão com os sensores reais da planta e otimizações via integração com o Excel, mantém a equipe de engenharia sempre um passo à frente na detecção e mitigação de problemas antes mesmo deles ocorrerem.


Imagem aérea de fábrica

 

Junte-se a nós nesta jornada de inovação, onde cada modificação, cada simulação nos leva mais perto de um processo mais seguro, mais eficiente e mais sustentável. Agende uma reunião com a CAEXPERTS para descobrir como o Simcenter Flomaster pode transformar a segurança e a eficiência dos seus processos de liquefação de hidrogênio.



25 visualizações0 comentário

Posts recentes

Ver tudo

Commenti


bottom of page