Tilbake til søkeresultatene

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering

Membrane-Assisted CO2 capture through liquefaction for clean H2 production

Alternativ tittel: Membran-assistert CO2 fangst gjennom flytendegjøring for produksjon av ren H2

Tildelt: kr 7,5 mill.

MACH-2-prosjektet har som mål å utvikle en ny prosess for hydrogenproduksjon fra naturgass med effektiv fangst av det produserte karbondioksid. Prosjektet vil kombinere H2-produksjon fra metan med protonisk membranreformator (PMR) -teknologi med påfølgende CO2-fangst i lav temperatur i en ny integrert prosess. Ved å utnytte fordelene ved begge teknologiene og anvende dem i deres foretrukne driftsvindu, forventes det betydelige kostnads- og effektivitetsgevinster. MACH-2-prosjektet er et samarbeid mellom SINTEF Industry, SINTEF Energy AS og Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, og involverer internasjonalt samarbeid med West Virginia University i USA. Prosjektet er spunnet av NCCS FME senter og vil som sådan bli utført som en egen aktivitet i dette senteret. Prosjektet startet 1. april 2019 og alle aktiviteter følger plan. Mer spesifikt har prosess- og systemdesign (Wp1) fokusert på optimalisering av hybridsystemet som kombinerer både membranen og lavtemperaturprosessen. Konfigurasjonen av hybridprosessen varierer avhengig av metoden for flytendeliggjøring og behandlingsmetodene for restgassen fra dette steget. I Wp2 og Wp3 utføres eksperimenter for å demonstrere hydrogenmembranen og lavtemperatur CO2-separasjon under forhold som er relevante for MACH-2. For dette er ECCSEL-infrastruktur (NO2.3 og NO3.3) blitt oppgradert. Mer spesifikt er Cold Carbon Capture Pilot (CCCP) enhheten forberedt for bruk av relativt høye konsentrasjoner av brennbare og giftige gasser (H2, CH4 og CO). I 2020 ble resultatene fra MACH-2-prosjektet presentert på det 30. European Virtual Symposium on Computer Aided Process Engineering (ESCAPE-30) i september, og under et NCCS-organisert webinar i oktober. En vitenskapelig artikkel som i detalj har undersøkt lavtemperatur CO2-separasjon ble publisert i Elsevier-tidsskriftet Computer Aided Chemical Engineering.

The MACH-2 project will develop and demonstrate the potential of an innovative hybrid technology for H2 production with CO2 capture enabling high carbon capture rates with high purity CO2 and H2 and a hydrogen cost comparable to conventional technologies without capture. The project will combine H2 extraction from syngas by membrane technology with subsequent low-temperature CO2 capture in one integrated novel process. The low carbon residual fuel produced as the off-gas from the liquefaction process is aimed to provide sufficient heat input to the reforming stage. By exploiting the advantages of both technologies and applying them in their preferred window of operation, significant cost and efficiency gains are obtained. Based on the concept, a targeted carbon capture rate of over 95% is projected with a specific energy penalty of less than 2 MJ/kg CO2. The H2 cost is expected to be less than 2 euro/kg. This H2 production cost is comparable to conventional technologies without carbon capture, which emit almost 10 kg CO2/kg H2. The MACH-2 project is a collaboration between SINTEF Industry, SINTEF Energy AS, and the Norwegian University of Science and Technology, and involves international cooperation with West Virginia University in the US. They are chosen based on their world leading expertise in high-temperature membranes (SINTEF Industry), large-scale hydrogen production and liquefaction from renewable power as well as natural gas reforming with CO2 capture (SINTEF Energy AS), and process systems engineering (NTNU). Furthermore, international collaboration between SINTEF/NTNU and Prof. D. Bhattacharyya's "Advanced Process and Energy Systems Engineering" group at West Virginia University, will strongly contribute to expand knowledge and skills. By leveraging on activities in previous EU and national projects, MACH-2 represents thus a compact consortium that allows integrating knowledge from several partners.

Aktivitet:

CLIMIT-Forskning, utvikling og demo av CO2-håndtering