KJEMI nr. 2 - 2023

1 7 K J E M I 2 2 0 2 3 røykgassen blir fjernet på denne måten med bruk av MEA som amin. Andre aminblandinger kan klare opp mot 98 %. Den rensede røykgassen stiger videre oppover i kolonnen, og vaskes med vann på veien opp for blant annet å fjerne aminrester. Røykgassen som slippes ut overvåkes kontinuerlig for å sikre seg mot utslipp av skadelige kjemikalier. Aminblandingen med innfanget CO₂ ender opp nede i kolonnen, og den pumpes deretter ut i en stripper. Her varmes blandingen opp slik at reaksjonene reverseres og CO₂ frigjøres. Renheten på frigitt CO₂ er typisk rundt 99,9 %. Den frigitte CO₂ kan så samles opp og lagres. Mongstadanlegget er et testanlegg for fangst, så her slippes innfanget CO₂ ut igjen i atmosfæren. Ut over kostandene med å bygge et slikt anlegg er det store driftskostnader knyttet til strippeprosessen der CO₂ frigis. En typisk temperatur her vil være 120 °C ved bruk av MEA. Dette er svært energikrevende, og det er viktig at anlegget drives optimalt. Informasjon om hvilke gasser som er i røykgassen, og i hvilke mengder, er viktig å ha. Det samme gjelder aminblandingens sammensetning og tilstand. Siden denne gjenbrukes mange ganger, vil den endre seg over tid. For å klare dette overvåkes prosessen kontinuerlig. Ved Mongstadanlegget brukes online GC og IR for å detektere gassens sammensetning. Tilstanden til aminblandingen har vært karakterisert ved å ta ut prøver som analyseres offline i det lokale laboratoriet. Dette tar timer, og i noen tilfeller dager. Det har vært gjort flere mastergradsoppgaver i samarbeid mellom Technology Centre Mongstad og Kjemisk institutt, Universitetet i Bergen, for å se på muligheten av å modellere aminblandingens tilstand online ved hjelp av tradisjonelle prosessmålinger, ved hjelp av ulike typer spektroskopi (IR, NIR, Raman), og ved kombinasjoner av disse. Resultatene har vært lovende, og man holder på å installere NIR-prober online i anlegget. Det er da størrelser som total uorganisk karbon, total alkalinitet, samt konsentrasjon av ulike aminer som er særlig interessant å modellere. For å få dette til er det helt nødvendig å bruke kjemometriske metoder i modelleringen. Det er likevel slik at enkelte egenskaper er lettere å modellere enn andre, og det er gjerne slik at det er lettere å karakterisere tilstanden til det som på vårt nye morsmål kalles for ‘lean solvent’ enn ‘rich solvent’. ‘Lean solvent’ er da aminblanding før den reagerer med røykgassen (eller etter stripping), mens ‘rich solvent’ betegner aminblandingen etter at den har reagert med CO₂. Figur 5, hentet fra Williams et al.⁹, viser hvor godt total uorganisk karbon kan predikeres ved hjelp av online prosessmålinger på ‘lean solvent’. Faktisk verdi er plottet i blått, mens modellert verdi er vist i rødt. Denne modellen fanger opp 99 % av variasjonen i respons. Anlegg som det på Mongstad er svært store og kostbare. Det arbeides også med å utvikle mindre anlegg for karbonfangst. Der de fleste anlegg benytter seg av tyngdekraften under renseprosessen i absorberkolonnen, har det bergensbasert selskapet Compact Carbon Capture utviklet et anlegg som benytter seg av sentrifugalkraften. Anlegget har da en roterende del, noe som gir et stort kontaktareal mellom gass og væske Dette gir store besparelser både på størrelse og i pris. Det er snakk om en størrelsesreduksjon på opp mot 75 %. Også selve prosessen der karbondioksiden strippes fra solventen er effektivisert. Teknikken gjør også at man kan benytte mer effektive solventer, selv om disse er mer viskøse. Teknologien har vakt stor interesse, og selskapet ble i 2021 kjøpt opp av Baker Hughes. Figur 5. Sammenligning av faktisk verdi av total uorganisk karbon (blått) og modellert verdi (rødt) i ‘lean solvent’

RkJQdWJsaXNoZXIy MTQ3Mzgy