Til hovedinnhold

CO2 Laboratorium, Tiller

CO2 Laboratorium, Tiller

Publisert 11. april 2016

I CO2-laboratoriet på Tiller finnes et testanlegg for utvikling av post combustion CO2-fangstteknologier. Selve pilotanlegget er bygget for testing og utvikling av solventer for CO2-fangst i et komplett absorpsjons- og desorpsjonsanlegg med en CO2-kapasitet på 50 kg CO2/h.

Ekspertise

Våren 2010 ble et 30 meter høyt CO2-renseanlegg etablert på Tiller. Anlegget tar røykgass fra en 380 kW propanbrenner med en CO2 konsentrasjon på ca. ni prosent. Ved å blande inn luft og/eller tilbakeført CO2 fra desorber så kan en få en konstant gasskonsentrasjon mellom 2 og 30 %. Den blandede gassen blir først ført inn i en kondisjoneringskolonne der den blir kjølt med vann til ønsket vandig metningstemperatur. Gassen blir videre drevet inn i en absorpsjonskolonne av en vifte som har en kapasitet opp på 400 m3/h. Absorber består av en kolonne (20cm ID) med 19.5 m Sulzer 2X pakning i fire seksjoner. Mellom hver seksjon er det en væskeoppsamler og fordeler, temperatursensor i gass og væskefase, trykkmåler, CO2 gass sensor, og uttaksmuligheter for væskeprøve. I selve pakningen er det en temperatursensor for hver høydemeter. Over de 4 absorberseksjonene er det to vannvaskseksjoner med til sammen 3.5m med Sulzer 2X pakning. Etter vannvasken er det mulig å føre gassen inn i en ekstra kolonne med pH-regulert syrevask. Før gassen forlater bygget er det plassert en Gasmet FTIR for online måling av gass-sammensetning.

Fra bunn i absorber blir solventen pumpet gjennom en kryssvarmeveksler og opp i en flash tank. Gass og væskestrøm føres deretter hver for seg inn i desorber (stripper). Den består av en kolonne (16.2 cm ID) med 13.2m 2X pakning fordelt på 3 seksjoner og med tilsvarende målepunkter som i absorber. En elektrisk koker med kapasitet på 60 kW gir damp for stripping. Hele desorber med koker er forsynt med heat tracing som gir tilnærmet adiabatiske forhold. På toppen av desorber er det to vannvaskseksjoner før vanndamp blir avkjølt i to kondensatorer som gir en avgass med en renhet på ca. 99 % CO2. Totalt væskeholdup i anlegget er på ca. 550 liter.

Hele anlegget styres av et Siemens PCS7 prosess kontroll system og anlegget kan operere 24 timer i døgnet. Anlegget er bygget for nøyaktige målinger for bestemmelse av blant annet:

  • Energibehov
  • Fangstrate av CO2
  • Utslipp til luft
  • Degradering av solventer
  • Andre sentrale prosessparametere

Resultatene av målingene SINTEF gjennomfører, samt analyser av gass- og væskeprøver, er viktige inngangsparametere i et egenutviklet simuleringsverktøy, CO2SIM. Dette verktøyet kan blant annet kan brukes til modellering og optimalisering av storskala-anlegg.

I løpet av 2016 vil anlegget bli utstyrt med en kull- og bio-brenner med ekstra forbehandlingsutstyr. Med en god forbehandling av røykgassen i et fangstanlegg er viktig både for økonomien og for å hindre at anlegget blir skadet. De forskjellige CO2-fangst-metodene vil ha ulik krav til forbehandling. Forbehandlingen på Tiller CO2Lab består i dag av en kjøle- og kondisjoneringskolonne, et NOx fjerningsanlegg og et anlegg for rensing av SO2. I løpet av året vil også posefilter, elektrostatisk filter og Candle-filter bli installert for å fjerne støv og mist-partikler. For aminprosesser kan mist være et betydelig problem i forbindelse med utslipp til luft.

Et membrananlegg i pilotskala er også installert på TillerCO2Lab. Her kan ulike typer polymerbaserte membranmoduler testes under svært varierende forsøksbetingelser: røykgass (f.eks. 30m3/time) med forskjellig CO2-innhold og trykk opp til 8 bar og med et permeatrykk på under 100 mbar. Innhold av SOx og NOx i røykgass er en utfordring i arbeidet med få til kostnadseffektive membranprosesser. I tillegg til dette standard-membrananlegget vil det derfor nå også bli installert et labskala anlegg for testing av mer realistiske røykgasser inneholdende SOx og NOx.

 

Seniorforsker

Kontakt

Besøksadresse:
Tillerbruveien 200, Tiller

Kontaktperson:
Thor Mejdell, Mobil: 982 43 487, Epost: Thor.Mejdell@sintef.no