Status aminer og miljø CLIMIT-prosjekter

Transkript

1 Status aminer og miljø CLIMIT-prosjekter Erik Gjernes, Gassnova SF CLIMIT- dagene 2011, 5 6 oktober, Soria Moria, Oslo

2 Innhold Bakgrunn CLIMIT portefølje Worst case beregninger CLIMIT, TCM og CCM Konklusjon

3 Bakgrunn 2006: Kårstø: 1 4 ppm amin => tonn per år (CO2 fangst fra CCGT, 1 million ton CO2 per year) 2007: Ekspert møte "Environmental impact of amines from CO2 capture 2008: NILU studien (CLIMIT ): worst case 2009: Første gang i nyhetene 2010: National budsjettet (høst) 2011: Februar: Fullskala Mongstad: 2014 til : August, Klif: overveiende sannsynlig at vi vil kunne setteutslippskrav Februar 2009: Dagsrevyen Teknisk Ukeblad 3

4 To stack To CO 2 storage Absorber Desorber Heat Flue gas Amine waste

5 Amines to air Degradation Dispersion Cleaned flue gas + amine.. Fluegas CO2 Capture CO2 Amine waste Environment

6 Aminer og miljø CLIMIT portefølje År Total CLIMIT Status MNOK andel Håndtering av aminavfall fra CO2-fangst Tel-Tek ,0 % A Effekter på helse og miljø av utslipp til NILU ,0 % A luft av aminer som følge av CO2 fangst Atmospheric Degradation of Amines UiO ,0 % A Forprosjekt for toksikologi FHI ,0 % A Flue gas degradation of amines Statoil ,0 % A Atmospheric Degradation of Amines UiO ,0 % A Amine Emissions during Carbon Capture NILU ,0 % KMB Phase II Reduction of emissions from aminebased ACC ,8 % CO2 capture plant Environmental fate studies of CO2 SINTEF ,6 % capture solvent towards risk Atmospheric Degradation of Amines UiO ,0 % Reduction of nitrosamines in CO2 NTNU ,0 % capture by UV-light Total ,5 % 6

7 Strategi Etter NILU studien ( ) fokus MEA (ikke proprietær) Åpenhet og publisering & rapporter på web Myndigheter med hele veien (Klif) CLIMIT prosjektene får arbeidsro frem til avslutning - konfidensielt i prosjektfasen Mål/avgrensing: Sikre at minst ett amin - MEA blir kvalifisert Hvis MEA friskmeldes insitament hos leverandørindustrien til å kvalifisere proprietære aminer

8 Håndtering av aminavfall fra CO2-fangst Behandling av aminavfall fra CO2 fangstanlegg. 1 million tonn CO2 om året til 3,000 tonn aminavfall Forbrenning, NOx-reduksjonsmiddel, kompostering og biologisk nedbrytning med produksjon av biogass. Lav kostnad ved forbrenning 2,417 MNOK / CLIMIT 40% Partnere: Tel-Tek Aker Clean Carbon BioTek AS Østfold Energi AS NOAH A.S Skagerak Kraft AS Norcem AS Shell 8

9 Effekter på helse og miljø av utslipp til luft av aminer som følge av CO 2 fangst Effekter av amin utslipp på naturen. Samlet tilgjengelig data og foretatt tilhørende beregninger Fotokjemisk nedbrytning av aminer, spredningsberegninger og avsetningsberegninger worst case beregning 2,3 MNOK / CLIMIT 50 % Partnere: NILU NINA NIVA FHI Universitetet i Oslo Shell Statoil maks 24 tonn Nitrosaminer:2% Nitraminer: 7%

10 Atmospheric Degradation of Amines (ADA) Atmosfærisk degradering - EUPHORE i Valencia: ADA 2009: MEA ADA 2010: Metyl-, dimetyl- og trimetylamin ADA 2011: Etyl-, dietyl-, trietylamin og piprazine 15,85 MNOK / CLIMIT 48,8% Partnere: Universitetet i Oslo NILU Institut für Ionenphysik, Universität Innsbruck Université Claude Bernard, Lyon Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB/Ås) Danmarks Miljøundersøgelser Århus universitet Göteborgs universitet Statoil, Masdar, Vattenfall, Shell (Total liste med deltagere fra ett til tre av ADA prosjektene) 2 x 200 m 3 teflon kammer Nitrosaminer:2% => 0% Nitraminer: 7% => %

11 Flue gas degradation of amines Aminkjemi i selve fangstanlegget Degradering sfa. temperatur O 2 og NO X Lab rigg hos Statoil (Porsgrunn) Målt NDELA og spor av alykylaminer og andre nitrosaminer 9,75 MNOK / CLIMIT 50% Partnere: Statoil Tel-Tek HiT 11

12 Reduction of emissions from aminebased CO2 capture plants Redusere utslipp av amin, ammoniakk og nitrosaminer Oppsamle og regenerere Modifisert vannvask (ph) 6,54 MNOK / CLIMIT 33,8% Partnere: Aker Clean Carbon NTNU 12

13 Reduction of nitrosamines in CO2 capture by UV-light Redusere utslipp av nitrosaminer og nitraminer UV-belysning av solvent og vaskevann NTNU/Sintef lab-pilot 2 MNOK / CLIMIT 50% 2011 Partnere: NTNU SINTEF Materials and Chemistry Det Norske Veritas AS Fluor Enterprises, Inc. Maasvlakte CCS Project C.V. Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 13

14 Experimental study investigating risks of selected amines. (ExSIRA) Modellering av aminer og aminkjemi Økotoksikologi i vann og jord Korrosjonstester 11,56 MNOK / CLIMIT 80% (KMB) Partnere: NILU NIVA NINA UMB Universitetet i Oslo Bioforsk Shell, Vattenfall, Statoil

15 Amines to air Degradation Dispersion Cleaned flue gas + amine.. Fluegas CO2 Capture CO2 Amine waste Environment

16 Amines to air - CLIMIT Fluegas ADA 2011 Degradation ADA 2010 ADA 2009 Reduction of nitrosamines in CO2 capture by UV-light CO2 amines Capture Flue gas degradation of Cleaned flue gas + amine.. Reduction of emissions from aminebased CO2 capture plant Dispersion CO2 Amine emissions during carbon capture phase 2 Amine Emissions to Air During Carbon Capture Amine waste Treatment Options for the Amine Wastes Generated in Post Combustion CO 2 Capture Pre project human tox Environmental fate studies Environment

17 CLIMIT, TCM og CCM CLIMIT: Sikre bruk av amin teknologien Fokus på MEA Basert på søknader og del-finansiering fra industrien CO 2 Technology Centre Mongstad (TCM): Utslippssøknad Spredningsberegninger, bakgrunnsmålinger og oppfølning ved drift Anskaffelse Fullskala Mongstad (CCM): Teknologi kvalifikasjon og konkurranse mellom tilbydere Metoder, protokoller og utfylle gap Anskaffelse

18 Worst case anbefalte nivå og TCM resultater Calculated TCM 2011 Recommended levels Worst case (nitrosaminer + nitraminer) (nitrosaminer + nitraminer) (nitrosaminer) (nitrosaminer) Drikkevann ng/l 2,1 4 0,7 7 Luft ng/m 3 0,01 0,3 0, TCM, Worst case, Likely case 1/10-1/20 water, 1/3 air 2011 Anbefalinger fra FHI 2010 TCM environmental study 2008 CLIMIT project (NILU) 18

19 Oppsummering MEA (ren og ureagert) ikke problematisk Degradering av MEA i atmosfæren gir ikke nitrosamin Degradering av MEA i atmosfæren kan gi nitramin Forventet lavere tox enn nitrosaminer, men ukjent Små mengder alkyalminer funnet i solventen Små mengder nitrosaminer funnet i solventen Nitrosaminer har kort levetid i atmosfæren Direkte utslipp av nitrosaminer og nitraminer viktigst 2% => 0% 7% => % Videre arbeid: Levetider i atmosfære og miljø Tox for nitramin

20 Gruppediskusjoner Miljø, 13:30-15:30, Miljømessige utfordringer i CO2-håndteringskjeden; hvilke GAP finnes; hva bør fokus innenfor CLIMITprogrammet være i den neste 5-års perioden? Thank you for your attention!