Tilbake til søkeresultatene

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering

Low Energy Penalty Solvents

Alternativ tittel: Lav energi fangstsolventer

Tildelt: kr 8,5 mill.

Selv om CO2 fangst etter forbrenning (PCC) og fangst fra industrielle kilder ved bruk av CO2 absorpsjonsvæske (solvent) teknologi har kommet lengst av alle fangst teknologier, har PCC fremdeles et stort forbedringspotensial. Hovedutfordringen er energibehov og mulig utslipp til luft. Et gjennombrudd her trengs dyp molekylær forståelse av dagens beste solventer kombinert med kunnskapsoverføring inn i ny fangstvæske kjemi. Vi vil utvikle forbedrede solventer karakterisert ved lav reaksjonsvarme (60-65 KJ/mol CO2), høy følsomhet for fangstvæske regenerering ved 10-20 bar trykk eller lav regenereringsvarme (60-90 oC) samt god syklisk kapasitet. Vi vil få dette til gjennom molekylær forståelse av fase separasjons systemene ved bruk av spektroskopisk analyse (f. eks. 1H, 13C, 15N NMR) i kombinasjon med utvalgt fangstvæske karakterisering (CO2 reaksjonskinetikk, gass-væske likevekt, fangst evne, osv). Utfordringen er å forstå molekylær struktur egenskaps relasjon for aminer og amin blandinger. Et vellykket prosjekt vil bety et ekte gjennombrudd i CO2 fangstvæske teknologi. Det er foretatt systematisk litteraturanalyse av blandet amin CO2 fangstvæsker (primær-, sekundær-, tertiær amin type) med hensyn til lav solvent regenerasjonsvarme (80oC) i tillegg til CO2 absorpsjonskapasitet, amin syrekonstant og molekylær væske sammensetning. Rollen til tertiær amin i blandet amin fangstvæske er avklart i tillegg til identifikasjon av tertiær amin molekylær struktur-egenskaps relasjon. Effekten av syrekonstantene (pKa) i primær-sekundær-tertiær amin blanding er oppklart. Aminene i blanding har en symbiotisk effekt på hverandre mht CO2 opptak og solvent regenerering. De forskjellige simultane amin reaksjonene samt deres interaksjon er identifisert gjennom systematiske studier med fokus på CO2 absorpsjon, molekylær sammensetning av solventen, solventsyrestyrke og CO2 absorpsjons varmeutvikling.

Among the carbon capture technologies closest to implementation, post combustion capture (PCC) and industrial source capture based on CO2 absorption in liquids is the most mature, but still shows a large improvement potential. The main challenges for PCC are energy requirement and possible emissions. A break-through on these issues requires deep molecular structure-property based understanding of the most promising current solvent system combined with transposition of this knowledge into novel chemistry. This project aims at understanding the mechanisms behind the special DEEA/MAPA performance. Our hypothesis is that the promising properties of this de-mixing solvent system could be due to formation of an ionic liquid (or ionic liquid-like) phase influencing CO2 reactivity through the specific solvent structure. Once we have understood the de-mixing solvent systems, we will use this understanding to develop even better solvents e.g. having the combined properties of low heat of reaction (60-65 kJ/mol CO2), high temperature sensitivity allowing stripping at elevated pressure (10-20 Bar) or low temperature (60-90C) and good cyclic capacity. For this purpose we will use NMR (1H, 13C, 15N, etc) spectroscopic solvent analysis combined with targeted characterization of the solvents (performance screening, VLE, kinetics). If we succeed, this will imply a real break-through in solvent technology.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Aktivitet:

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering