Procede Gas Treating BV...Procede Gas Treating Bio WKK 10 sept. 2009 3 Procede Group BV • Procede...

Procede Group BVVlierstraat 1117544 GG EnschedeT +31 53 711 2500F +31 53 711 2599www.procede.nl

Procede Gas Treating BV

Bio WKK 10 sept. 2009Procede Gas Treating 2

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 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)


Markets served by Procede Group BV

Oil & Gas

Chemical industry

Food industry

SME’s

Feasibility studies

Process development

Troubleshooting

Experimental Research


Activiteiten van Procede Gas Treating

• 15 jaar ervaring in gas behandeling

• Experimental studies: • 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.

• Theoretical studies:• 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)

• Pilot plant design and operation

• Commerciële doorontwikkeling in samenwerking met partners =


Activiteiten van Procede voor de glastuinbouw sector

• CO2 uit rookgassen van biomassa gestookte ketels• Eigen technologie• Samenwerking met ketelbouwer (Vyncke)• Toepassing: Warmwater ketel en bio-WKK op A-hout• Advisering biomassa infrastructuur

• H2S verwijdering uit biogas voor bio-WKK• 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


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• niks

• Wilde ideeën zoals cryogeen koelen, etc.


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


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


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)


The Biomass to heat and CO2 concept

Heat Residual heat

Clean flue gas

CO2

Wood-boiler CO2 fertilizer plant GreenhouseSRE condenser and WESP

Heat Residual heat

Clean flue gas

CO2

Wood-boiler CO2 fertilizer plant GreenhouseSRE condenser and WESP


Economie hout + CO2 v.s gas ketel

Existing natural gas New wood Advantage wood Installed heat (MW) 6 6 Total CO2 production (ton/year) 4,500 9,900 5,400 Optimal CO2 dosing (ton/year) >2,700 (45 kg/m2) >2,700 (45 kg/m2) Assumed CO2 dosing (ton/year) 1,800 (30 kg/m2) 2,700 (45/kg/m2) +900 (>15/kg/m2) Gas conditioning costs (€/ton CO2) € 15 € 45 € -30 Fertilizing Minimal requirements Optimal Energy production (€/year) € 827,000 € 307,000 € 520,000 CO2 supply costs (€/year) € 27,000 € 120,000 € -93,000 Total annual costs (€/year) € 854,000 € 427,000 € 427,000

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


Typische case: CO2 tekort op basis van warmte vraag

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)

CO2 deficit

-1000

0

1000

2000

3000

4000

Augus

tus Sept

oct

nov

dec

Jan

Feb.

March

April

May

June jul

yto

n C

O2

mon

th

CO2 deficit

7000 ton/jaar CO2


Typische case: Warmte overschot op basis van WKK

• Ketel warmteoverschot als gevolg van CO2 productie

Warmte overschot 14 MWth hout

-10000.00

-5000.00

0.00

5000.00

10000.00

15000.00

20000.00

25000.00

Augus

tus Sept

oct

nov

dec

Jan

Feb.Marc

h

April

May

June july

GJ

Warmte overschot WKKWarmte overschot Ketel

7000 ton/jaar CO2


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


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


PFS of CO2-Installation for greenhouses

P-15

P-20

P-02DN750/PN5

SunSelect CanadaDC 03-Apr-'09 Valves + dewpoint removed N. ten AsbroekB 25-Mrt-'09 PFD updated with controls N.ten AsbroekA 6-Mrt-'09 Draft Issue N.ten Asbroek P. Huttenhuis P. IJben

Revision Date Description By Checked ApprovedProcess flow diagram CO2 capture installation Sheet 1 of 1

Project

SpecificationProcede Gas Treating BV

P-23DN100/PN5

E-1

CO2 Free Flue gas

C-102C-101

P-03DN200/PN5

Condens/fresh waterto buffer tank

Hot water

Hot waterreturn

P-11DN300/PN5

LICA101

LICA104

Rich solvent line

Lean solvent line

Drain

Liquid distributor

SRV-1012 bar(g)

P-08DN300/PN5

P-06DN175/PN10

P-12DN175/PN10

P-14DN175/PN10

P-04DN150/PN5

P-05DN175/PN10

FFIC-103

lean solventmass flowmeter

HV-105 HV-106

HV 102

HV 101

HV-109

HV-110

HV-114HV-111

LLS101

HLS102

LLS103 TI

105

HV 103 HV 104

P-22

X-101Gas

analyser

S-4

S-5

Procede Sunselect / Vincke

SunselectProcede

E-102

gasflowmeter

FI 105

E-101

HV-108

HV-107

E-104

T-101

P-101

P-102

E-103

P-104VSDS

P-103

PICA101

S-101

TI103

TI104

VSDS

PI103

TI108

TI107

from SRE

open connection toatm.

from boilerTmax 138 °C

TI101

TICA117

TIC114

TI113

TI115

S-6 CV-107

CV-101

P-10DN300/PN10

TI112

TI111

LiC103

S-8

TI110

S-10

P-161 inch

CV-108

S-11S-13

To Stack

HV-116

HV-115

HV-118

HV-117

HLS104

Condens/fresh water inlet(with tracing)

P-171 inch

Gas inlet + flashdistributor

P-07DN300/PN5

C-103

CV-106

TIC109 S-14

Heat to greenhouse orstorage (Tmax 90 °C)

Cooling water (T<55 °C)

P-18DN175/PN5

FI-101CO2 flowcoriolis

CV-103backpressure valve

wet CO2

CV-105

P-21

E-105Heat ex. to

greenhouse heating

S-15

CV-104

HV-121HV-122

F

FiC-104S-16

TIC118

CV-110

S-17

K-101

S-18

P-09DN300/PN10

CV-102Backpressure valve

P-13DN175/PN10

HV-113 HV-112

Pure CO20.3 barg

S-19

FFIC-102

Rich solventmass flowmeter

Sunselect Procede

P-01DN50/PN5purge line

P-105boosterpump

Filter piping (with tracing)

TI119

TI120 TI

121

TI122

P-19

CV-109


Stream model CO2 Canada


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


Experimental setups and facilities


Absorber column being erected


Detail tekeningen

Procede Gas Treating BV...Procede Gas Treating Bio WKK 10 sept. 2009 3 Procede Group BV • Procede...

Documents

Transcript of Procede Gas Treating BV...Procede Gas Treating Bio WKK 10 sept. 2009 3 Procede Group BV • Procede...