Инновационные решения для уменьшения углеродного следа

На пути к технологиям CCUS (улавливание, использование и хранение углерода )

Приняв Парижское соглашение, направленное на существенное сокращение глобальных выбросов парниковых газов и ограничение повышения глобальной температуры, подписавшие его страны обязались сделать мировую экономику более благоприятной для климата с целью достичь ограничения этого повышения до 1,5 градуса, что представляет особую трудность для энергоемких компаний. Производственный сектор, например, производство строительных материалов, химикатов, стекла, цветных металлов, бумаги и стали, использует процессы, которые в настоящее время все еще способствуют выбросам больших объемов CO₂ . Тепловые электростанции с комбинированным циклом и угольные электростанции также производят высокие уровни парниковых газов при традиционном производстве электроэнергии. Технологии CCUS в настоящее время являются единственным практическим решением для сокращения выбросов.
 

Как и любая другая жидкость под давлением, CO₂  предъявляет очень высокие требования к насосным системам и арматуре. Чтобы оптимально спроектировать такую систему, в конструктивном исполнении оборудования должна быть предусмотрена готовность к изменению плотности перекачиваемой среды  на входе и выходе из насоса. Задавая правильные характеристики закрытия клапана, можно снизить риск скачков давления во всей системе. Такие системы также должны быть идеально загерметизированы, чтобы предотвратить утечки и, как следствие, образование льда или риски для здоровья. С насосами и арматурой KSB наши клиенты и заказчики идеально оснащены на каждом этапе технологической цепи обработки CO₂ , звеньями которого являются процессы улавливания, сжижения, транспортировки, хранения и утилизации углерода. Высокотехнологичная качественная продукция и многолетний наработанный опыт KSB  гарантируют бесперебойную работу используемого оборудования.

Узнайте подробнее о решениях KSB для каждого этапа технологического процесса обработки CO₂ : 

1. Улавливание диоксида углерода
Улавливание CO₂ осуществляется несколькими методами, каждый из которых имеет свою специфику и сложности. KSB предлагает решения для всех технологий улавливания (химическая и физическая абсорбция, прямое разделение воздуха и т. д.) и на всех этапах разделения (захват CO₂ до сжигания, улавливание в процессе сжигания и кислородно-топливное сжигание): 

• Обедненный раствор амина для абсорбции CO₂
• Транспортировка сжиженного CO₂
• Десульфуризация (очистка дымовых газов)
• Технологическая вода для скруббера синтез-газа
• Технологический конденсат 
• Перекачивание питательной, подпиточной и чистой воды для контуров охлаждения, скрубберов и питания котла, отвод конденсата, транспортировка грязных стоков, теплоносителей, в зависимости от потребности в общей системе 

Во всех основных процессах улавливания углерода ведущая роль отводится таким сериям насосов KSB, как герметичный насос с магнитной муфтой  Magnochem,  химический насос MegaCPK тип ОН1 по API 610 и консольный насос  RPH  тип ОН2 по API 610 в сочетании с  коррозионностойкими поворотными затворами, запорными и обратными клапанами серий DANAÏS, SICCA and ECOLINE. Мембранные клапаны с футеровкой и поворотные обратные клапаны серии SISTO идеально подходят для абразивных сред, а клапаны серий NORI и STAAL, а также регулирующие клапаны MIL могут использоваться для подачи пара. 

2. Сжижение и транспортировка диоксида углерода
После улавливания для транспортировки на большие расстояния CO₂ сжижается до образования жидкости, плотность которой почти равна плотности воды. Когда CO₂ конденсируется ниже критической точки, его можно перекачивать и транспортировать по трубопроводу, либо морским и наземным транспортом. Насосы  HG and CHTR - оптимальный выбор для этого процесса. Поворотные затворы серий DANAÏS CRYO  и TRIODIS идеально подходят для особо сложных процессов сжижения.

3. Хранение углерода
Хранение углерода подразумевает закачку CO₂  на постоянное хранение в глубоких подземных геологических образованиях. Цель такого подземного хранения состоит в предотвращении попадания CO₂ , образовавшегося в результате промышленных процессов, в атмосферу и снижении негативного влияния парникового газа на экологию планеты.  А также в случаях когда традиционные методы добычи невозможны, CO₂ может закачиваться под землю с целью повышения нефтеотдачи, иными словами,  для третичной добычи сырой нефти или природного газа, поскольку CO₂ увеличивает давление в нефтяном пласте и снижает вязкость нефти. 

• соленосные формации
• EOR (повышение нефтеотдачи пластов)
• истощенный пласт

Во всех случаях обращения с CO₂ требуется технологическое оборудование, способное выдерживать высокое давление. Наши насосы высокого давления в специальном исполнении серий HGC и CHTR подходят для любых критических условий и разрабатываются под заказ с учетом требований заказчика. Повысительные насосы Movitec используются в качестве вспомогательных насосов, а шаровые краны являются основным выбором, когда речь идет о трубопроводной арматуре. 

4. CO₂ в качестве теплоносителя на электростанциях
Переработанный углекислый газ сам может стать источником энергии, причём экологически чистым. Для этого его необходимо довести до сверхкритического состояния, то есть до агрегатной формы вещества, при которой оно имеет свойства и газа, и жидкости. 

В камеру сгорания подаётся сверхкритический CO₂, природный газ и кислород. Сжигая эту смесь, камера вырабатывает газообразную рабочую смесь, состоящую в основном из двуокиси углерода и пара, которая под высоким давлением и при высокой температуре передаётся в турбину, где вращает вал и вырабатывает электричество. Затем отработавший в турбине газ охлаждается и распадается на две части — воду и CO₂.Излишек CO₂ подается в трубопровод, чтобы его можно было использовать для других целей или закачать для подземного хранения. Чистый CO₂ вновь сжимается, охлаждается и перекачивается под высоким давлением с помощью насосов KSB. В теплообменнике CO₂ снова нагревается и затем возвращается в камеру сгорания, начиная цикл заново. 

5. Использование углекислого газа

После улавливания CO₂  можно использовать в качестве сырья для производства продукции или например для производства экологически нейтральных видов энергии, таких как синтетическое и биотопливо, химикаты, пластмассы, волокна и синтетический каучук. KSB предлагает для этих целей широкий ассортимент насосов и трубопроводной арматуры.

Являясь лидером мирового рынка высококачественных насосов, арматуры и систем,  KSB - идеальный партнер для промышленных предприятий, проектировщиков и инженерных подрядчиков в вопросах разработки решений по улавливанию углерода.

Благодаря нашему техническому совершенству и острому чутью в вопросах, актуальных для будущего, мы играем важную роль в разработке энергоэффективных технологий, которые приносят пользу окружающей среде. Мы формируем будущее – добро пожаловать в мир зеленых решений!