Status aminer og miljø CLIMIT-prosjekter Erik Gjernes, Gassnova SF CLIMIT- dagene 2011, 5 6 oktober, Soria Moria, Oslo
Innhold Bakgrunn CLIMIT portefølje Worst case beregninger CLIMIT, TCM og CCM Konklusjon
Bakgrunn 2006: Kårstø: 1 4 ppm amin => 40 160 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 2008-2009): worst case 2009: Første gang i nyhetene 2010: National budsjettet (høst) 2011: Februar: Fullskala Mongstad: 2014 til 2016 2011: August, Klif: overveiende sannsynlig at vi vil kunne setteutslippskrav Februar 2009: Dagsrevyen Teknisk Ukeblad 3
To stack To CO 2 storage Absorber Desorber Heat Flue gas Amine waste
Amines to air Degradation Dispersion Cleaned flue gas + amine.. Fluegas CO2 Capture CO2 Amine waste Environment
Aminer og miljø CLIMIT portefølje År Total CLIMIT Status MNOK andel 188551 Håndtering av aminavfall fra CO2-fangst Tel-Tek 2008-2009 2 417 40,0 % A 189127 Effekter på helse og miljø av utslipp til NILU 2008-2009 2 300 50,0 % A luft av aminer som følge av CO2 fangst 193438 Atmospheric Degradation of Amines UiO 2008-2009 4 700 46,0 % A 196050 Forprosjekt for toksikologi FHI 2009-2010 95 100,0 % A 01 196051 Flue gas degradation of amines Statoil 2009-2010 9 750 50,0 % A 201604 Atmospheric Degradation of Amines UiO 2009-2010 5 750 50,0 % A 199874 Amine Emissions during Carbon Capture NILU 2010-2013 11 560 80,0 % KMB Phase II 201607 Reduction of emissions from aminebased ACC 2010-2011 6 540 33,8 % CO2 capture plant 203095 Environmental fate studies of CO2 SINTEF 4 250 47,6 % capture solvent towards risk 208122 Atmospheric Degradation of Amines UiO 2011-2012 5 400 50,0 % 210239 Reduction of nitrosamines in CO2 NTNU 2011 2 000 50,0 % capture by UV-light Total 54 762 53,5 % 6
Strategi Etter NILU studien (2008-09) 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
188551 Håndtering av aminavfall fra CO2-fangst Behandling av aminavfall fra CO2 fangstanlegg. 1 million tonn CO2 om året - 300 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% 2008-2009 Partnere: Tel-Tek Aker Clean Carbon BioTek AS Østfold Energi AS NOAH A.S Skagerak Kraft AS Norcem AS Shell 8
189127 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 % 2008-2009 http://co2.nilu.no Partnere: NILU NINA NIVA FHI Universitetet i Oslo Shell Statoil maks 24 tonn Nitrosaminer:2% Nitraminer: 7%
Atmospheric Degradation of Amines (ADA) http://mn.uio.no/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% => 0.3-1.5%
196051 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% 2009-2010 Partnere: Statoil Tel-Tek HiT 11
201607 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% 2010-2011 Partnere: Aker Clean Carbon NTNU 12
210239 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
199874 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) 2010 2013 Partnere: NILU NIVA NINA UMB Universitetet i Oslo Bioforsk Shell, Vattenfall, Statoil
Amines to air Degradation Dispersion Cleaned flue gas + amine.. Fluegas CO2 Capture CO2 Amine waste Environment
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
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
Worst case anbefalte nivå og TCM resultater Calculated TCM 2011 Recommended levels 2011 2010 2008 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 0,07 4 2011 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
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% => 0.3 1 % Videre arbeid: Levetider i atmosfære og miljø Tox for nitramin
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! www.gassnova.no www.climit.no www.climit.no