Carbon dioxide removal processes by alkanolamines in aqueous organic solvents

Promotie: dhr. E.S. Hamborg, 13.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Carbon dioxide removal processes by alkanolamines in aqueous organic solvents

Promotor(s): prof.dr.ir. G.F. Versteeg

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Nieuwe methoden om CO2 uit gassen te verwijderen

Het verwijderen van zure gassen - zoals koolstofdioxide (CO2) - uit aardgas, waterstofgas en andere gassen, gebeurt sinds 1930 met behulp van absorptie. Door het hogere bewustzijn rond de gevolgen van CO2 emissies, krijgt het verwijderen van CO2 uit lage druk gasstromen de laatste jaren meer aandacht. Dit geldt specifiek voor het verwijderen van CO2 uit rookgassen van energiecentrales die fossiele brandstoffen verbranden. Om meer fundamentele kennis te ontwikkelen rond dit onderwerp verrichtte Espen Hamborg onderzoek naar (1) een CO2 verwijderingsproces dat gebaseerd is op alkanolamines opgelost in waterige organische vloeistoffen en (2) gas-vloeistof desorptieprocessen.

Zuurconstanten van een aantal amines, alkanolamines en aminozuren zijn experimenteel gemeten in water en waterige organische vloeistoffen. De resultaten geven informatie over het gebruik van deze componenten en absorptievloeistoffen voor het verwijderen van zure gassen. Stofoverdrachtscoëfficiënten in de vloeistoffase, chemische versnellingsfactoren en reactiesnelheidsconstanten werden experimenteel bepaald bij verschillende procescondities voor absorptie- en desorptieprocessen. De experimenteel bepaalde parameters zijn met elkaar vergeleken voor gelijke procescondities en verschaffen zo informatie over gas-vloeistof desorptieprocessen.

De bovengenoemde resultaten zijn in de Procede Process Simulator geïmplementeerd. Die werd gebruikt voor simulaties van CO2 verwijderingsprocessen die gebaseerd zijn op alkanolamines opgelost in waterige organische vloeistoffen. De simulatieresultaten tonen een vermindering aan in het energieverbruik van de reboiler en verlaagde temperaturen in de regenerator in vergelijking met processen gebaseerd op alkanolamines in zuiver waterige oplosmiddelen.

Espen Hamborg (Noorwegen, 1979) studeerde natuurwetenschappen aande Norwegian University of Science and Technology. Het onderzoek werd uitgevoerd in samenwerking met Procede Gas Treating BV en gefinancierd door het onderzoeksprogramma voor CO2-opslag van het ministerie van EL&I.