background image

Wychwytywanie i składowanie CO

2

(CCS) 

Dr. Patrick Weckes, 18

th

Novemver 2011

p_weckes@hitachi-power.com

background image

Plan prezentacji

“Capture Ready” 

dla dużych instalacji spalających

Przegląd wychwytywania po spalaniu (Post Combustion Capture, PCC)

Strategia badań przyjęta przez Hitachi Power Europe (HPE)

Pilotowa instalacja HPE

Studium PCC 

w pełnej skali

Zastosowanie CO

2

we wspomaganym wydobyciu ropy naftowej (EOR)

HITACHI Power Europe GmbH

2

background image

3

Dyrektywa 2009/31/EC Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 kwietnia 2009

Artykuł 33 / Zmiana dyrektywy 2001/80/WE:

(1)

dla uzyskania pozwolenia na budowę / prowadzenie działalności 

operatorzy wszystkich obiektów energetycznego spalania o elektrycznej 

mocy znamionowej 300 megawatów lub wyższej przeprowadzili ocenę, czy 
spełnione są następujące warunki:

• dostępne są odpowiednie składowiska,
• instalacje transportowe są wykonalne technicznie i ekonomicznie,
• modernizacja pod kątem wychwytywania CO2 jest wykonalna 

technicznie i ekonomicznie.

HITACHI Power Europe GmbH

3

Dlaczego i w jaki sposób uwzględniać gotowość do 
wychwytywania CO

2

?  Aspekt prawny-regulacje UE

background image

4

Dlaczego i w jaki sposób uwzględniać gotowość do 
wychwytywania CO

2

?  Aspekt prawny-regulacje UE

Dyrektywa 2009/31/EC Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 kwietnia 2009

Artykuł 33 / Zmiana Dyrektywy 2001/80/EC :

(2) 

… właściwy organ zapewnia, aby na terenie obiektu zarezerwowano 

odpowiednią przestrzeń na instalację urządzeń niezbędnych do 
wychwytywania i sprężania CO2. Właściwy organ określa, czy warunki są 
spełnione, na podstawie oceny, o której mowa w ust. 1, i na podstawie 
innych dostępnych informacji, w szczególności dotyczących ochrony 
środowiska i zdrowia ludzkiego.

HITACHI Power Europe GmbH

4

background image

Strategie dla wykazania przygotowania do 

rozbudowy o instalację do wychwytywania (CCR)

Sprawdzenie pod kątem CCR zawsze na podstawie 

indywidualnego 

projektu

Dla zapewnienia maksymalnej sprawności i korzyści z retrofitu, CCR 

może wymagać 

wcześniejszego wykonania pewnych prac projektowych

Gotowość do rozbudowy (CCR) może wykazać:

Certyfikacja przez 

TÜV, zgodnie z normą TÜV NORD: TN-CC 006

Dobrowolne sprawdzenie konwencjonalnych bloków energetycznych i 

instalacji emitujących CO

pod względem przygotowania do przyszłej 

rozbudowy o systemy wychwytywania CO

2

 Wspólne studium

dostawcy instalacji, firmy energetycznej oraz firm 

zaangażowanych w transportowanie i składowanie CO

2

mające na celu 

opracowanie specjalnych idei dla konkretnego projektu

..........

Nie istnieją jeszcze żadne oficjalne standardy CCR!

HITACHI Power Europe GmbH

5

background image

Wychwytywanie po spalaniu (PCC)

Płukanie aminowe

NaOH

MEA

H2O

MEA i H2O

Absorber

Gaz o niskiej 

zawartości 
CO

2

Para

Produkt: CO

2

Parownik

(

czystość: 99 %)

Popiół

ESP

Węgiel

NH

3

DeNOx

FDG

Kocioł

APH

Popiół lotny

Gips

Desorber

HITACHI Power Europe GmbH

6

background image

Kierunek: instalacja demonstracyjna i instalacja w 

pełnej skali  

Globalne prace badawczo-rozwojowe Hitachi

HITACHI Power Europe GmbH

7

Technologia Hitachi 

rozpuszczalnik

Partnerzy przy opracowywaniu 

rozpuszczalnika:

Partnerzy badań w instalacji pilotowej:

Dyskutowany jest udział dalszych

Projekt UE CESAR 

Industry R&D 

CLEO

COORETEC

HighTech.NRW

technologia

Instalacja pilotowa 

Hitachi w Yokosuka

Instalacja pilotowa HPE

Projekt procesu

Projekt komponentów

Integracja termiczna

+

Industry R&D

DONG Esbjerg

Industry R&D

NERP (TNO)

background image

Strategia prac badawczych Hitachi w obszarze 
wychwytywania CO

2

po spalaniu (PCC)

Rozpuszczalnik

Opracowanie (stabilność, niskie zużycie energii, niska cena, 
nietoksyczność oraz emisja)

Dostępność w długim horyzoncie czasowym

Projekt instalacji powinien uwzględniać możliwość wyboru spośród 
różnych rozpuszczalników

Integracja procesu 

Retrofit bloku -

instalacja płukania gazu  

W jaki sposób dodatkowe elementy wpłyną na istniejący blok? 

Minimalizacja spadku sprawności bloku przez zintegrowanie procesu

Poszukiwanie rozwiązania najlepszego z punktu widzenia ekonomiki

HITACHI Power Europe GmbH

8

background image

Elastyczność w stosowaniu różnych 
rozpuszczalników

Porównanie różnych rozpuszczalników

Brak wpływu na elementy wyposażenia mające styczność z gazem
(wentylator, p

łuczka wstępna, sprężarka CO

2

płuczka kwaśnych składników)

Każdy rozpuszczalnik może mieć specyficzny wpływ na:

Wypełnienie kolumny do wymiany masy

Reboiler

Orurowanie i wymiennik ciepła

Urządzenia ograniczające emisję

Możliwy jest projekt elastyczny – pod względem zastosowania różnych 
rozpuszczalników

Dodatkowo korzystne jest w odniesieniu do wymiennika ciepła i orurowania, 
zastosowanie indywidualnie zoptymalizowanego projektu dla każdego 
rozpuszczalnika (tzn. H3)

Projekt Hitachi 

daje elastyczność w stosowaniu różnych 

rozpuszczalników 

HITACHI Power Europe GmbH

9

background image

Instalacja pilotowa HPE do usuwania CO

2

Dwa ciągi wychwytywania CO

2

Spaliny z 
instalacji 
odsiarczania

komin

płuczka wstępna

Spaliny

absorber A

40-60 °C

Spaliny o zmniejszonej zawartości CO

2

desorber B

CO

2

40-60 °C

110-130 °C

absorber B

Rozpuszczalnik 
nasycony CO

2

110-130 °C

desorber A

Rozpuszczalnik z 

mniejszą 

zawartością CO

2

CO

2

HITACHI Power Europe GmbH

10

Rozpuszczalnik

z mniejszą 

zawartością CO

2

Rozpuszczalnik

nasycony CO

2

Spaliny o zmniejszonej zawartości CO

2

background image

Instalacja pilotowa HPE, dla mocy 5 MWt -
struktura

HITACHI Power Europe GmbH

11

5000 Nm

3

/h spalin

Usuwanie 1 tony CO

2

/h

W układzie dwóch ciągów, dla uzyskania jak 

największej elastyczności prowadzenia prób

Możliwość funkcjonowania w różnych 

miejscach dzięki zabudowaniu w kontenerach

Usuwanie CO

2

> 90 %

Czystość CO

2

> 95 %

Proces zoptymalizowany pod kątem 

ograniczenia zużycia energii

Płuczka 

wstępna

Absorber

Desorber

Reboiler

Pompy i
w

ymiennik ciepła

Pojemniki

background image

Instalacja pilotowa HPE – wymiary gabarytowe

HITACHI Power Europe GmbH

12

33 m

background image

Instalacja pilotowa HPE w Gelderland –

faza odbiorów

HITACHI Power Europe GmbH

13

background image

HITACHI Power Europe GmbH

14

RASCHIG SuperRing

Wypełnienie 

zastosowane w płuczce 

wstępnej

RASCHIG SuperPak

Wypełnienie zastosowane w 
absorberze i desorberze

zbiorniki 
buforowe

płuczka 

wstępna

desorber

absorber

Wypełnienia kolumn wymiany masy

Instalacja pilotowa HPE w Gelderland –

faza odbiorów

background image

HITACHI Power Europe GmbH

15

Instalacja pilotowa HPE w Gelderland –

faza odbiorów

background image

HITACHI Power Europe GmbH

16

Instalacja pilotowa HPE w Gelderland –

faza odbiorów


Document Outline