1 / 25

CO 2 håndtering i industrien

CO 2 håndtering i industrien. Bellona seminar, Oslo 23 Mars 2010 Hanne M. Kvamsdal. Innhold. Introduksjon CCS CCS i Industrien Status for CO 2 håndtering Fokus på innfanging Mulige kostnadsreduksjoner Forskningstrender Fokus absorpsjon Forskning i SINTEF og NTNU post-combustion.

Download Presentation

CO 2 håndtering i industrien

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. CO2 håndtering i industrien Bellona seminar, Oslo 23 Mars 2010 Hanne M. Kvamsdal

  2. Innhold • Introduksjon CCS • CCS i Industrien • Status for CO2 håndtering • Fokus på innfanging • Mulige kostnadsreduksjoner • Forskningstrender • Fokus absorpsjon • Forskning i SINTEF og NTNU post-combustion

  3. CCS - Carbon dioxide Capture and Storage CCS value chain Source CO2 capture Transport Injection Monitoring EOR Natural- gas Oil Bio-fuel Coal Costs Safety • Technology development • Up-scaling & verification • Early movers • Methods • Demonstration

  4. Stort sett eneste løsning for andre kilder enn kraft • Beste løsning for ettermontering CO2 håndtering – statusTeknologier for innfanging av CO2 fra kraftverk

  5. CO2 håndtering – status”Post-combustion” innfanging av CO2 • Kjemisk abs. prosess • Aminløsning (MEA, referanse) • Pakningsmateriale i absorber for økt kontaktflate T~30-60ºC T~120ºC T~70-120ºC

  6. Post combustion – hoved egenskaper og utfordringer • Reduksjon in virkningsgrad for et kraftanlegg ca. 8-11 %-poeng • Reduksjon i utslipp av CO2 er 87 % med 90 % fangstgrad • Stort varmebehov ved regenerering • Stort kontakt areal mellom væske og gass, høye absorber kolonner • Atmosfærisk trykk innebærer store utstyrsenheter • Moden teknologiogkommersielle prosesser • Nesten enesteløsning for andre kilder enn kraftog besteløsning for ettermontering

  7. CO2 håndtering – Kostnadsberegning • Basert på SINTEF prosjekt for Klima- og forurensningsdirektoratet i 2008 Sprik i kostnader – hovedsakelig pga: • Variasjon i metodikk (e.g. verktøy) og antagelser for kostnadsberegning • Variasjon i formulering av resultater og formålet med kostnadsberegningen • Kostnadsutvikling som funksjon av tid Andre faktorer: • Valg av teknologi • Geografisk beliggenhet • Innfangingsgrad • Systemgrenser • Modenhet av teknologi • Valgt økonomisk levetid • Kalkulasjonsrente • Valutakurs

  8. CO2 håndtering – statusStudier – innfangingsanlegg

  9. Beregnet kostnad ulike kilder

  10. Post-combustion innfanging av CO2- viktige kostnadsparametre • Eksosgass mengde (strømningsrate) • CO2 innholdet i eksosgassen • Varierer, men typisk ~4 vol% for NG og 12-14 vol % for kull • pCO2 (totaltrykk*vol% CO2) -viktigste kostnadsparameter • CO2 rensegrad • Typisk ~80 – 95 % • Væskehastighet (aminløsning) • Dimensjonerende for alt utstyr (ekskl. absorber). • Avh. av parametrene over + CO2 innhold i væskestrømmene • Energibehov • Termisk energi (lavtrykksdamp) til regenerering av løsningsmiddelet + elektrisk energi til drift av pumper og blower • Kompresjon av CO2 til transporttrykket • Kjølebehov • Pumping av prosessvann for kjøling i flue-gas pre-cooler • Pumping av sjøvann for kjøling i andre kjølere

  11. CO2 fra masovn (2.5 bar, 35% CO2) Effekt av økende CO2 partialtrykk (=Totaltrykk*vol% CO2)

  12. Hva bestemmer investerings- og driftskostnader • CAPEX • Absorber, 30-40% • Kompresjonstog, 25-30% • Koker, 8-10% • Stripper, 5-8% • Blower, 5-7% • Kryss varmeveksler 4-6% • Elektrisitet og varmebehov, 30-35 % av driftskostnadene • Regenereringsvarme 50-55% • Blower+pumper: 20-30% • Kompresjon 20-25% • Vedlikehold, 10-15 % av driftskostnadene

  13. Post-combustion - forskningstrender • Utvikling av nye solventer og -systemer • Blandinger av aminer • Multi-fase systemer (to væske faser, væske/fast stoff) • Nye regenererings-prinsipper (i tillegg til temperatur) • pH-sving system • Økt gass/væske kontaktareal • Forbedrede pakningsmaterialer • Membraner • Prosess forbedringer • Kjøling av eksos-gass (før og/eller internt i absorber) • Split flow • LVC (Lean Vapour Compression) for reduksjon i varme-behov • Integrasjon av stripping og CO2 rekompresjon (for CO2 transport) • Forbedret intern prosess- og varme-integrasjon • Resirkulasjon for oppgradering av CO2 konsentrasjon

  14. Solvent utvikling over tid

  15. Effekt av redusert reboiler-duty Halvering dampbehov gir 17% redusert kostnad

  16. Effekt av absorber størrelse

  17. Effekt av konsentrasjon

  18. CCS i SINTEF og NTNU Keywords BIG……. CO2 CLC H2 CCS – FME ECCSEL European CCS Labs SOLVit ACC EU FP6&FP7 Largest R&D provider within CCS in FP6 and FP7 90M€ 82M€ 40M€ 25M€

  19. SOLVit Solvent utvikling for neste generasjonspost combustion systemer8 års prosjekt, totalt budsjett 317 MNOKSponset av Gassnova, Aker Clean Carbon + industri konsortium

  20. SOLVit – Utvikling av solventer og solvent systemer for neste generasjons post-combustion anlegg • Kvalifisering av solventer for bruk på kort sikt i demonstrasjonsanlegg • Utvikling av funskjonelle og miljøvennlige solventer • Utnytte avansert absorpsjonskjemi og kunnskap om avansert prosess design for å oppnå et kvantesprang i reduserte fangst-kostnader

  21. Fra molekyl-simulering til industriell skala Industriell skala Pilot skala Lab. skala: Eksperimentelle studier og numerisk modellering Nano skala: Material vitenskap/kjemi Væske-struktur Likevekts data og modellering Lab Pilot anlegg

  22. Tiller CO2 anlegg

  23. Pilotanlegg med full høyde - Bilder fra 30 November 2009 Offisiell åpning 29. april 2010

  24. Hensikt med nytt pilot-anlegg • Teste solventer som er utviklet i lab • Reell eksosgass • Nær industrielle forhold • Demonstrering av 90% CO2 fangst • Eksperimentell validering • Spesifikt varme-behov (MJ/kg CO2 fanget) • Utslipp til luft samt degradering • Optimale driftsbetingelser • Driftserfaringer • Input til simuleringsmodeller i CO2SIM • Software kode utviklet i SINTEF • Analyse av fangstanlegg • Design og optimalisering av fangst prosesser

More Related