ΗΜΟΣΙΑ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ Α.Ε. SIXTH FRAMEWORK PROGRAMME PRIORITY [6.1] SUSTAINABLE ENERGY SYSTEMS Νίκος Περδικάρης Χηµικός Μηχ/κός ΕΜΠ, MSc. ιεύθυνση Περιβάλλοντος Παραγωγής Σεµινάριο ΕΗ: «Τεχνολογικό δυναµικό περιορισµού εκποµπών αερίων του θερµοκηπίου υνατότητες εφαρµογής τους σε Ελληνικές Επιχειρήσεις», 24-26/06,30/06 & 01/07,Χαλκοκονδύλη 30, ΑΘΗΝΑ 0
PROJECT PARTNERS 31 PARTNERS FROM 12 EUROPEAN COUNTRIES R&D organisations 1
PROJECT PARTNERS 31 PARTNERS FROM 12 EUROPEAN COUNTRIES Oil and Gas Companies 2
PROJECT PARTNERS 31 PARTNERS FROM 12 EUROPEAN COUNTRIES Power Companies 3
PROJECT PARTNERS 31 PARTNERS FROM 12 EUROPEAN COUNTRIES Manufacturers 4
CO 2 from CApture to STORage Key targets of CASTOR: A A major reduction in post-combustion capture costs, from 50-60 down to 20-30 per ton of CO 2 (large volumes of flue gases need to be treated with low CO 2 content and low pressure). To advance general acceptance of the overall concept in terms of storage performance (capacity, CO residence 2 time), storage security and environmental acceptability. To start the development of an integrated strategy connecting capture, transport and storage options for Europe. 5
CO 2 from CApture to STORage CASTOR will make important contributions to reduce major bottlenecks that still remain in CO2 capture and geological storage by providing: An improved process for capturing CO2 in large volumes of low pressure flue gases at a much lower cost than today (development of new liquids and membranes). Capture validation site. New examples of storage sites needed for achieving public acceptance. For national and European governments there will be a clearer view on clean fossil fuels as a solution to achieve Kyoto objectives while ensuring security of energy supply for Europe. 6
CO 2 from CApture to STORage WP0.1 Project management WP0.2 Dissemination and training SP0 - Project management CASTOR SP1 - Strategy for CO2 reduction SP2 CO2 postcombustion capture SP3 2 CO2 storage in geological reservoirs WP1.1 Development of CO2 reduction strategies WP1.2 Geological storage options for CO reduction strategy WP2.1 Evaluation, optimisation and integration of postprocesses combustion capture WP2.2 Identification of most promising liquids and design data generation WP2.3 Design of membrane based absorption/desorption processes WP2.4 Advanced absorption/desorption processes WP2.5 Process validation in pilot plant WP3.1 Field case Casablanca WP3.2 Field case Lindach WP3.3 Field case Netherlands WP3.4 Field case snohvit WP3.5 Development of preventive and corrective actions Casablanca WP3.6 Criteria for site Selection and management 7
MEA BASED POST COMBUSTION CAPTURE 8
MEA BASED POST COMBUSTION CAPTURE ΜΕΑ 15-30% κ.β (περιορισµοί διαβρώσεων) P Absorber: Σχεδόν ατµ.. (mbar)( T Absorber: : 40-60 o C T Stripper: : 100-150 150 o C Θερµική κατανάλωση:ατµός ατµός χαµηλής πίεσης (3barg barg,~ 2t/tCO 2 ), (~( 4-4,5 GJ/tCO 2 ) υνατότητες Ανάκτησης CO 2 : >98% Καθαρότητα προϊόντος: : >99% (95-98%) 98%) 9
MEA BASED POST COMBUSTION CAPTURE ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ Μεγάλοι όγκοι καυσαερίων, χαµηλή µερική πίεση CO 2 Απαίτηση για εξοπλισµό µεγάλου µεγέθους (Κύρια συνεισφορά στο κόστος: Absorber, Flue gas blower, Compression train) Περιορισµοί στη συγκέντρωση διαλύτη διαβρώσεις Υψηλές απαιτήσεις ενέργειας για την αναγέννηση του διαλύτη Αποσύνθεση διαλύτη στο οξειδωτικό περιβάλλον των καυσαερίων Απαιτήσεις για υψηλή καθαρότητα σε: O 2,SO 2,NO X,PM,H/C,HCN 10
MEA BASED POST COMBUSTION CAPTURE Νέοι διαλύτες (αντιδρατικότητα µε CO 2, διαβρώσεις, αποσύνθεση, αναγέννηση) Πρόσθετα Μεµβράνες επαφής καυσαερίων/διαλύτη Βελτιστοποίηση ολοκληρωµένου συστήµατος Pilot plant validation (coal fired plant, ELSAM, Esbjierg,, Denmark) 11
έσµευση CO 2 από βιοµηχανικές διεργασίες (4/8) Οbjectives : Development of absorption liquids, with a thermal energy consumption of 2.0 GJ/tonne CO 2 at 90% recovery rates Resulting costs per tonne CO 2 avoided not higher than 20 to 30 /tonne CO 2, depending on fuel type Pilot plant tests showing the reliability and efficiency of the postcombustion capture process. Implementation in a power station will decrease the efficiency of generation by 15-25% and increase the power cost up to 50%. The next table describes our CASTOR intends to decrease the costs of capture. 12
BASE CASES 13
BASE CASES 14
BASE CASES 15
BASE CASES 16
OPTIMIZED INTEGRATION OF ABS/DES PROCCES IN POWER CYCLES PPC CASE RESULTS WITH MEA AND AN IMPROVED SOLVENT 17
OPTIMIZED INTEGRATION OF ABS/DES PROCCES IN POWER CYCLES ALL 4 CASES RESULTS WITH MEA AND AN IMPROVED SOLVENT 18
ADDITIONAL FG CLEANING TO MEET AMINE SCRUBBING REQUIREMENTS SOLID FUELS CASES 19
PILOT TESTING 20
PILOT TESTING 21
Εξελίξεις στην επιλογή διαλυτών Έχουν γίνει πολλές δοκιµές για την επιλογή κατάλληλου βελτιωµένου διαλύτη σε σχέση µε ΜΕΑ Ορισµένοι µόνο από τους διαλύτες που έχουν δοκιµαστεί είναι οι DETA, DEEA, MAPA, DEEA-MAPA MAPA, MDEA MAPA, AMP APA APA, MEA AMP AMP κ.α Υποβάλλονται σε δοκιµές που αφορούν absorption rates & capacity, corrosion, degradation Έχουν επιλεγεί δυο διαλύτες: CASTOR-1 και CASTOR-2 Ο CASTOR-2 έχει επιδείξει καλύτερα χαρακτηριστικά και µεγαλύτερο δυναµικό µείωσης την απαιτούµενης ενέργειας για αναγέννηση 22
Το CASTOR έχει τελειώσει χρονικά η έρευνα όµως για την επίτευξη των επιθυµητών αποτελεσµάτων συνεχίζεται στο 7ο Πρόγραµµα Πλαίσιο µε τους ίδιους συνεργάτες και µε το νέο όνοµα CESAR (CO2( Enhanced Separation and Recovery) 23
CO 2 from CApture to STORage Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας. 24