Procede Group BV Vlierstraat GG Enschede T F Procede Gas Treating BV

Procede Gas Treating BV

Procede Group BV Vlierstraat 111 7544 GG Enschede T +31 53 711 2500 F +31 53 711 2599 www.procede.nl

Procede The link between fundamental knowledge and realization of customer ambitions!

Nederlands bedrijf gespecialiseerd in: Ontwikkeling en optimalisatie van productieprocessen en producten op basis van procestechnische kennis • • • •

Spin-off van de Universiteit Twente 30 medewerkers Procestechnologen Vertalen van theoretische en experimentele kennis naar de praktijk

Procede Gas Treating

Bio WKK 10 sept. 2009

2

Procede Group BV • Procede Gas treating • Gas behandeling onderzoek, consultancy en ontwikkeling van vernieuwende processen (H2S, CO2, VOC, Styreen, stank&stof stallen, Mercaptans uit aardgas, bio- of rookgas)

• Procede Biomass • “Consultancy for biomass to value (energy)” en ontwikkeling van innovatieve processen gericht op conversie van biomassa naar producten en energie (GTBE, Cellulose Acetaat, Verbranden, etc.)

• Procede Water • Ontwikkeling van nieuwe of verbeterde processen voor drinkwater bereiding zoals ontzouting of verwijdering van organische residuen uit waterige stromen (superkritische water technologie)



3

Markets served by Procede Group BV

Oil & Gas

Chemical industry

Food industry

SME’s


Feasibility studies

Process development

Troubleshooting

Experimental Research


4

Activiteiten van Procede Gas Treating •

15 jaar ervaring in gas behandeling

•

Experimental studies:

•

Theoretical studies:

•

Pilot plant design and operation

•

Commerciële doorontwikkeling in samenwerking met partners

•

• • • • •

Meting van Vapor-Liquid Equilibriums and Kinetics of sorption liquids • Natural gas, Off-gas, Post-combustion, Pre-combustion, ect. • Systems with chemical reaction or physical sorption • CO2, H2S, COS, Mercaptans, ect. • Aqueous, non-aqueous alkanolamines, PZ, Salt solutions, amino-acids, ect.

Literature survey and VLE overview Development of VLE Models, Flux models and flow-sheeting Development of Rate based modeling software (SimCol and Pro2Sim) Process engineering and consulting CO2-capture studies (Post-and Pre-combustion)

=



5

Activiteiten van Procede voor de glastuinbouw sector •

CO2 uit rookgassen van biomassa gestookte ketels • • • •

•

H2S verwijdering uit biogas voor bio-WKK • • •

•

Eigen technologie Samenwerking met ketelbouwer (Vyncke) Toepassing: Warmwater ketel en bio-WKK op A-hout Advisering biomassa infrastructuur

Eigen technologie Samenwerking met partner wordt onderzocht Toepassing: Biogas-WKK met kleine afstand tussen vergister en WKK/kas

Biogas naar groen gas • • •

Eigen technologie Samenwerking met partner wordt onderzocht Toepassing: Levering groen aardgas aan derden



6

CO2 uit hout ketels I • Eigenschappen • • • • •

Ontkoppeling van CO2 en energie productie Hoge kwaliteit CO2 (geen NOx, SOx and Ethene) Lage energie consumptie Simpele installaties Lage investering en operationele kosten

• Beschikbare technologieën • CO2 absorptie met selectieve absorptievloeistoffen • CO2 adsorptie aan dragers b.v. actieve kool/zeolieten • Æ niks Æ • Wilde ideeën zoals cryogeen koelen, etc.



7

CO2 uit hout ketels II CO2-absorptie uit rookgassen (vloeibare CO2) • Voordelen • Bekende technologie uit chemische industrie • Effectief en betrouwbaar • Breed toepasbaar

• Nadelen (huidige generatie) • • • • •

Gekoppelde CO2 and energie productie Hoge kwaliteit CO2 (maar met potentieel wat degradatie producten) Hoog energie verbruik > 4MJ/kilo CO2 Hoge operationele kosten door solvent degradatie en dure solvents Proceskennis slechts beschikbaar bij een beperkt aantal bedrijven



8

CO2 uit hout ketels III CO2-adsorptie uit rookgassen • Voordelen • Bekende technologie • CO2 buffering mogelijk (beperkt) • Laag energie verbruik

• Nadelen • Lage effectiviteit • Grote dure installaties • Geproduceerde CO2 bevat vervuiling door co-adsorptie



9

Procede CO2-afvangst proces voor de glastuinbouw • Speciale absorptievloeistof • • • • •

Milieu vriendelijk Geen degradatie Zeer lage oplosbaarheid vervuiling, geen emissies naar de kas Laag energieverbruik door innovatief proces en integratie met de kas Lage solvent kosten

• Ontwikkeld voor hout gestookte installaties o.a. voor de glastuinbouw • Simpel proces en een sterk vereenvoudigde installatie • Te bedienen met beperkte kennis van installaties • Laag energie verbruik 0.5-1.5 MJ/kg CO2 o.a. door integratie met verwarming kas • Grotendeels ontkoppelde CO2 en energie productie door CO2 buffering • Afvangkosten €35-45 per ton CO2 (>2000 kg/uur)



10

The Biomass to heat and CO2 concept

Clean flue gas CO2

Heat

Wood-boiler


SRE condenser and WESP

Residual heat

CO2 fertilizer plant

Greenhouse


11

Economie hout + CO2 v.s gas ketel Installed heat (MW) Total CO2 production (ton/year) Optimal CO2 dosing (ton/year) Assumed CO2 dosing (ton/year) Gas conditioning costs (€/ton CO2) Fertilizing Energy production (€/year) CO2 supply costs (€/year) Total annual costs (€/year)

Existing natural gas 6 4,500 2 >2,700 (45 kg/m ) 2 1,800 (30 kg/m ) € 15 Minimal requirements

New wood 6 9,900 2 >2,700 (45 kg/m ) 2 2,700 (45/kg/m ) € 45 Optimal

Advantage wood

€ 827,000 € 27,000 € 854,000

€ 307,000 € 120,000 € 427,000

€ 520,000 € -93,000 € 427,000

5,400 2

+900 (>15/kg/m ) € -30

Conclusies •Hout ketel duurzamer en goedkoper dan gas •Optimale CO2 dosering door hogere CO2 inhoud hout (duurzaam) •Combinatie met absorptiekoeling geeft nog betere prestaties



12

Typische case: CO2 tekort op basis van warmte vraag CO2 deficit 4000

CO2 deficit

ton CO2 month

3000

7000 ton/jaar CO2

2000 1000

ju ly

Ju ne

ay M

Ap ril

ar ch M

Fe b.

Ja n

de c

no v

oc t

Se pt

Au gu s

-1000

tu s

0

Note:

• In geval van gas gestookte systemen is het CO2 tekort meer dan dubbel • Absorptiekoeling is een mogelijkheid om CO2 tekort te voorkomen • Lange termijn warmte buffering in ondiepe lagen/aquifers (∆T> 50ºC)



13

Typische case: Warmte overschot op basis van WKK Warmte overschot 14 MWth hout

25000.00

Warmte overschot WKK Warmte overschot Ketel

20000.00

7000 ton/jaar CO2 15000.00 GJ

10000.00 5000.00

ju ly

Ju ne

ay M

Ap ri l

ar ch M

Fe b.

Ja n

de c

no v

oc t

-5000.00

Se pt

Au gu st us

0.00

-10000.00

•

Ketel warmteoverschot als gevolg van CO2 productie



14

Hout gestookte Warmwater boiler v.s. WKK • Investeringskosten: • significant lager dan WKK

• Investering CO2 installatie: • lager

• Complexiteit installatie: • eenvoudiger

• Vergunningen: • eenvoudiger

• Hout logistiek: • eenvoudiger

• Energie benutting: • Slechtere benutting exergie (vermogen om arbeid te leveren) • In combinatie met CO2 en eventueel koeling wordt dit beter



15

Hout gestookte Warmwater boiler v.s. WKK Conclusies • 6-10 MWth (6-10 Ha Nederland) Warmwater boiler • 10-14 MWth Warmwater boiler/WKK (onder randvoorwaarden) • >14 MWth WKK

Randvoorwaarden • • • • •

Subsidies op elektriciteit en warmte gebruikt Investeringscapaciteit Aanvoer van voldoende hout tegen goede prijs (lokale sourcing) Vergunningen voor de installaties en aanvoer/opslag hout Voldoende afname warmte



16

PFS of CO2-Installation for greenhouses open connection to atm.

CO2 Free Flue gas P-07 DN300/PN5 SRV-101 2 bar(g)

C-101 Liquid distributor

PI 103

C-102

TI 104

Gas inlet + flash distributor

TI 108

P-19

Procede

Sunselect

E-104

Heat to greenhouse or storage (Tmax 90 °C) TIC 109

S-14

S-10

Cooling water (T<55 °C)

P-14 DN175/PN10

CV-106 P-18 DN175/PN5

C-103

FI-101 CO2 flow coriolis

Pure CO2 0.3 barg

CV-103 backpressure valve wet CO2

TI 110

CV-107

S-6

TI 103

LiC 103

Lean solvent line

P-15

S-5

P-08 DN300/PN5

P-06 DN175/PN10

Rich solvent line

TI 107

TI 112

Condens/fresh water to buffer tank

S-8

CV-104

P-105 boosterpump

P-16 1 inch

TI 115

X-101 Gas analyser

HV-108

TI 113

S-4 HV-114

P-13 DN175/PN10

FIC-102 Rich solvent mass flowmeter

HV-111

Procede

P-23 DN100/PN5

gas flowmeter FI 105

HV-112

S-101

P-01 DN50/PN5 purge line

P-17 1 inch

TI 111

Condens/fresh water inlet (with tracing)

Hot water

HLS 104 TI 120

LICA 101

HV-121

LLS 103

TI 101

LICA 104 HV-122

F

T-101

HV-116 LLS 101

S-19

VSDS

P-11 DN300/PN5

P-05 DN175/PN10

P-03 DN200/PN5 HV 102 HV-105

HV-109

E-103

F S-16

VSDS

K-101

S-15

TI 105 P-10 DN300/PN10

FIC-103 lean solvent mass flowmeter

P-04 DN150/PN5

E-1

P-22

TI 119

HV 104

TI 122

P-102

P-103

from SRE

P-101

CV-105

E-105 Heat ex. to greenhouse heating

CV-101

HV-106

P-104

FiC-104

HV-110 HV 103

P-12 DN175/PN10

Hot water return

P-21

CV-109

P-20

S-18

TIC 118

TICA 117

PICA 101 S-13

from boiler Tmax 138 °C

CV-102 P-09 Backpressure valve DN300/PN10

HV-118

P-02 DN750/PN5

HV 101

TI 121

HV-117

HV-115

HLS 102

Sunselect / Vincke

HV-107

Filter piping (with tracing)

Procede

Drain

F

HV-113

E-102 Sunselect

CV-108

E-101

TIC 114

S-17

CV-110

S-11

Project

To Stack

Procede Gas Treating BV


SunSelect Canada

D C 03-Apr-'09 B 25-Mrt-'09 A 6-Mrt-'09 Revision Date Specification

Valves + dewpoint removed N. ten Asbroek PFD updated with controls N.ten Asbroek Draft Issue N.ten Asbroek Description By Process flow diagram CO2 capture installation

P. Huttenhuis Checked

P. IJben Approved Sheet 1 of 1


17



18

Stream model CO2 Canada



19

Status SunSelect project • Demo plant SunSelect Canada (building) • • • •

Major equipment sized and on ordered Detailing of major equipment finished Detailing of Instruments and controls finished Functional description under development

• Procede pilot plant (Operational 2-3 months) • • • •

Major equipment sized and ordered Building of major components in progress Detailing of instruments and controls finished Experimental plan under development



20

Experimental setups and facilities



21



22



23

Absorber column being erected



24

Detail tekeningen



25

Detail tekeningen



26

Procede Group BV Vlierstraat GG Enschede T F Procede Gas Treating BV

Recommend Documents