's Werelds eerste koolstofafvanginstallatie voor cement in Norcem Brevik vermindert de CO2-uitstoot met schone technologie

Achtergrond

Cement is een essentieel materiaal in bijna alle bouwprojecten. Maar cement wordt gemaakt van kalksteen, dat bij afbraak veel CO₂ uitstoot. De uitdaging is dat er geen groene vervanger voor kalksteen bestaat. HeidelbergCement heeft een oplossing gevonden die hen zal helpen hun belofte na te komen om tegen 2050 koolstofneutraal te zijn. In hun fabriek in Norcem Brevik wordt een volledige koolstofafvangfaciliteit gebouwd.   Koolstofafvang is het proces waarbij CO₂ -uitstoot uit grote emissiebronnen wordt verwijderd. Het doel van koolstofafvang is om het vrijkomen van CO₂ -emissies in de atmosfeer te beperken door het af te vangen en vervolgens veilig op te slaan, bijvoorbeeld in ondergrondse geologische formaties. De cementfabriek Norcem Brevik wordt achteraf uitgerust met koolstofafvang. Wanneer volledig operationeel, zal er 55 ton minder CO₂ per uur worden uitgestoten, wat overeenkomt met de uitstoot van 180.000 auto's in een jaar Overzicht van het koolstofafvangproces Rookgas wordt afgezonderd uit een fabrieksschoorsteen, die wordt verwarmd tussen 100°C tot 165°C, en vervolgens wordt afgekoeld tot 30°C in een directe contactkoeler. De temperatuur wordt verlaagd en natronloog wordt toegevoegd om zwaveldioxide en zoutzuur uit het rookgas te verwijderen. Het koude rookgas gaat vervolgens naar de bodem van een absorber.   Daar reageren CO₂ -moleculen in het rookgas en binden ze zich met de aminevloeistof in een absorber om een rijke amine-oplossing te worden. De rijke amineoplossing wordt vervolgens in een desorber gepompt waar het mengsel wordt verwarmd tot ongeveer 120°C, waardoor de binding tussen de aminemoleculen en de CO₂ wordt verbroken. Het rijke aminemengsel wordt vervolgens verwarmd en na verwerking in de desorber blijft er puur CO₂ -gas over, dat vervolgens wordt gecomprimeerd en gedroogd in de compressiefaciliteit. De druk wordt in verschillende fasen verhoogd van 1,7 bar tot 70 bar, en het CO₂ -gas wordt vervolgens weer afgekoeld en keert terug naar zijn vloeibare toestand voordat de druk wordt verlaagd tot 16 bar. Vloeibaar CO₂ is dan beschikbaar voor doorvoer en opslag.

De oplossing van MAN en Munters

MAN Energy Solutions-technologieën ondersteunen de winning van zuivere CO₂ uit de emissies van de installatie. MAN levert de technologie voor de compressie van CO₂/superkritische CO₂, voor de vloeibaarmaking van CO₂ en voor warmteterugwinning en warmte-integratie. Bij Norcem Brevik wordt de opgevangen CO₂ gecomprimeerd voordat deze wordt vloeibaar gemaakt en naar een permanente opslaglocatie wordt getransporteerd. Warmteoverdracht is cruciaal voor Norcem Brevik’s verbeterde totale energieverbruik, waarbij MAN Energy Solutions warmte terugwint uit hun compressiesystemen die bijna 50% van Norcem Brevik’s energiebehoefte dekt. MAN Energy Solutions schakelde Munters in om kritisch gas-vloeistof scheidingsapparatuur te leveren. Met decennia aan ervaring met dit soort toepassingen, deskundige ondersteuning en tevreden klanten wereldwijd, was Munters de perfecte partner voor MAN. Munters knock-out drums, of KO drums, werden gekozen voor gebruik in de compressiefasen van het koolstofafvangproces bij Norcem Brevik om condensaat of vloeistofoverslag in verschillende stadia te beheersen, bijvoorbeeld wanneer CO₂-gas wordt vloeibaar gemaakt voor transport. Bovenste separators werden ook geleverd voor gebruik binnen het vat om de vloeistofscheiding te verbeteren en de prestaties te optimaliseren. De KO drums beschikken over een IDM, een geavanceerd type inlaatverdeler die vloeistofmengsels in een vat of kolom brengt. Het verwijdert vloeistofslagen en optimaliseert de downstream gasstroom. De vloeistofverwijderingscapaciteit van de IDM is zeer hoog, met een efficiëntie van ongeveer 90%. Het is ontworpen om zeer grote vloeistoffracties en slagen aan te kunnen, terwijl het een lage drukval en een zeer hoge weerstand tegen vervuiling heeft. De IDM verwijdert niet alleen het grootste deel van de vloeistof, maar verdeelt ook de gasstroom gelijkmatig. De IDM heeft hoekige schoepen die de binnenkomende gasstroom verdelen, waardoor de snelheid drastisch wordt verminderd en vloeistoffen samenklonteren en naar beneden in het vat worden afgevoerd. Dit vermindert het meegevoerde vloeistofgehalte met maximaal 90% en verdeelt de gasstroom gelijkmatiger. Gescheiden vloeistoffen worden aan de onderkant van het vat afgevoerd om het risico op herinwaaiing te elimineren. De IDM is ook effectief in het afhandelen en normaliseren van de stroming van schuimende en zeer viskeuze vloeistoffen. Schone technologieën van Munters in CCS Munters gas-vloeistof scheiders helpen overal waar vloeistoffen en gassen gescheiden moeten worden. Energiecentrales, maritieme sector, staalindustrie en andere procesindustrieën profiteren allemaal van Munters’ toonaangevende expertise. Munters gas-vloeistof scheiding verbetert de procesproductiviteit, verlaagt emissies en helpt de ecologische voetafdruk van onze klanten te verkleinen. Gas-vloeistof scheiding is slechts een van de schone technologieën van Munters. Daarnaast biedt Munters ook massatransfertechnologie voor verschillende unitprocessen in CCS-toepassingen, en VOC-reductie verwijdert vervuilende oplosmiddelen uit de lucht. Schone technologieën van Munters verhogen de procesproductiviteit terwijl ze emissies verlagen en de CO₂-voetafdruk verminderen. Technologieën die schone lucht aan de wereld leveren.