Membrane-assisted Dissolved Oxygen Removal from Amine solution for CO2 capture

Aminbasert post combustion carbon capture (PCCC) er foreløpig den eneste teknologien som er operativ i full skala industrielt, men reduksjon i OPEX og økt driftsstabilitet er nødvendig for å akselerere videre implementering. Oksidativ degradering er ansvarlig for omtrent 70 % av det totale amintapet, og reduserer aminlevetiden samtidig som det genererer skadelige biprodukter, korrosjon og flyktige utslipp. Utviklingen av en kostnadseffektiv strategi for løsningsmiddelhåndtering er derfor avgjørende for å akselerere storskala implementering av CCS. The Dissolved Oxygen Removal Apparatus (DORA) er en membranbasert teknologi som er i stand til å fjerne oppløst O2 fra aminløsningen før regenereringsstadiet som vil derfor begrense nedbrytning og forlenge aminlevetid. MeDORA prosjektet har som mål å demonstrere stabil langtidsdrift ved HVC (WtE, opptil 2 år) og RWE (Niederaussem kraftverk, opptil 1,5 år). Med 2 løsemidler, 2 industrielle røykgasser, og mer enn 20 000 timers drift, vil prosjektet bringe DORA teknologien til TRL8. Det endelige målet er å bevise 90 % oksygenfjerning, noe som resulterer i 70 % OPEX-reduksjon og redusert miljøpåvirkning fra fangstanlegget (mindre avfallsgenerering, reduserte utslipp). Som en bieffekt forventes MeDORA også å oppnå bedre kvalitet på CO2-produktet, og redusere etterbehandlingskostnadene for samsvar med CO2-transportspesifikasjoner. MeDORA er utført av et sterkt industribasert konsortium som dekker hele verdikjeden. Sluttbrukerne RWE (DE) og HVC (NL) har et sterkt engasjement for CCUS. ACC (NO) er en av de viktigste leverandørene av aminbasert CO2-fangstteknologi, og tilbyr også CO2-fangst som en tjeneste. Forskningspartnerne SINTEF (koordinator, NO), TNO (oppfinner av DORA, NL) og NTNU (forskningsinfrastruktur, NO) har lang tradisjon i utvikling av CCUS-teknologier. Ambisjonen til MeDORA-konsortiet er å forberede teknologien for kommersialisering i 2026.

Post combustion CO2 capture (PCCC) is currently the only technology operational at full-industrial scale, but costs reduction is required to accelerate its deployment. Solvent make-up and waste disposal represent a major contribution to the OPEX of PCCC plants: Boundary Dam reported $27 million for solvent management costs in 2018 (without reclaimer). Oxidative degradation, responsible for ca. 70% of amine losses, leads to decreased solvent lifetime, generating harmful by-products, corrosion and emissions. DORA is a promising solvent management strategy developed by TNO, which employs a membrane contactor to remove dissolved O2 from the amine solvent, limiting degradation and prolonging solvent lifetime. DORA is designed to be solvent independent and is currently tested at TRL7. MeDORA will advance the technology to TRL8, demonstrating long-term operations in 2 power plants (in Germany and the Netherlands). Aiming at 90% oxygen removal, major benefits in terms of solvent management OPEX (up to 70% reduction) and environmental impact of the plant (reduced waste and emissions) are expected. As added value, the O2 removal will also lead to higher purity of the CO2 product. This will be tested at varied O2 content in the flue gas by SINTEF, aiming at less than 10ppmvO2 in the CO2. This would meet the stringent CO2 transport specs (e.g., Northern Lights) without further refinement. MeDORA is executed by a strong industry-based consortium. End-users RWE (DE, lignite-fired power generation, sewage-sludge-to-energy plants) and HVC (NL, WtE plant) have a strong commitment towards CCUS. ACC (NO) is one of the main CO2 capture technology providers worldwide, currently building 2 PCCC plants (WtE in NL and cement in NO) and offering PCCC as a service. SINTEF, TNO and NTNU are the research partners, all with strong background on CCUS technologies. The MeDORA consortium has the ambition to prepare the technology for commercialization in 2026.