GHGT-10Phase diagrams of CO2 and CO2-N2 gas mixtures and their application in compression processes

Hiilidioksidin, typen ja niiden seosten faasidiagrammit, joissa on mukana erilaisia typpimääriä (esim. 5 mol%, 10 mol N2) laskettiin suurella tarkkuudella NIST:n Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties -tietokantaohjelmalla REFPROP® aina 200 bariin asti, samoin kuin tiheys-paine-diagrammit.

Hiilidioksidin käytön lisäksi liuottimena ylikriittisissä nesteissä tapahtuvassa uuttamisessa, hiilidioksidin fysikaalis-kemiallisiin ominaisuuksiin kohdistuu kasvavaa kiinnostusta hiilidioksidin talteenotto- ja varastointimenetelmän (CCS) alkaessa nousta tärkeään asemaan, kun halutaan rajoittaa hiilidioksidin ihmisen aiheuttamia hiilidioksidi- ja hiilidioksidi-epismissioita ilmakehään. Tämän vuoksi hiilidioksidin käsittely- ja putkistotekniikoilla on huomattava kaupallinen merkitys, erityisesti hiilidioksidin tulevan maanalaisen varastoinnin yhteydessä.

Simuloitiin esimerkiksi hiilidioksidin puristusprosessi kaasunerotuskalvolla jälkipolton talteenotossa PRO/II®-ohjelmistolla. Ottamalla käyttöön useita erilaisia tilanyhtälöitä laskettiin erilaisten CO2-N2-kaasuseosten faasidiagrammit ja verrattiin niitä edellä mainittuihin tarkkoihin termodynaamisten ja kuljetusominaisuuksien laskentatuloksiin. Tämäntyyppinen validointi on erittäin hyödyllistä prosessitekniikan analyysejä varten.

Lisäselvityksiä, jotka liittyvät puristusprosessiin, tehtiin erilaisille CO2-kaasuseoksille, jotka syntyvät kaasunerotuskalvojen talteenottoprosessissa. Puristusprosessin ominaisenergia analysoitiin kunkin kaasuseoksen osalta. Energiankulutukseen ja puristettujen yhdisteiden tilaan vaikuttaa voimakkaasti seoksen N2-koostumus.

Monikomponenttisten CO2-seosten epäpuhtaudet vaihtelevat voimakkaasti eri talteenottotekniikoista riippuen. CO2-seosten luotettavien faasidiagrammien laskeminen antaa suuntaviivoja puristus-, putkikuljetus- ja varastointiprosessien optimointiin.

Jätä kommentti