COORAL: CO2-Reinheit für Abscheidung und Lagerung

Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Alfons Kather
Mitarbeiter:Dipl.-Ing. S. Kownatzki, Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Paschke
Laufzeit: 01.04.2009- 31.12.2012

Im Rahmen des Verbundprojektes COORAL (CO2- Reinheit für Abscheidung und Lagerung) sollen die Konzentrationen der Gasverunreinigungen, die für den Betrieb von CO2-Abscheideanlagen und Untergrundspeicher zulässig sind, ermittelt werden und die Möglichkeiten zu deren Beeinflussung durch den Betrieb des Kraftwerkes und der CO2-Abscheide- und Aufbereitungsprozesse dargestellt werden.

Dafür werden die Auswirkungen der Verunreinigungen auf Transport, Injektion und Lagerung betrachtet und die Prozesse zur CO2-Abscheidung in fossilen Kraftwerken (Oxyfuel- und Oxycoal-Prozess, IGCC-Prozess mit CO2-Abtrennung (Pre-Combustion Capture), Dampfkraftwerk-Prozess mit chemischer Absorption (Post-Combustion Capture, Rauchgaswäsche)) unter diesen Aspekten, in Abhängigkeit der Betriebsweise und anderen Randbedingungen bewertet.

Die Arbeiten am Institut für Energietechnik lassen sich dabei in die vier folgenden Aktivitäten mit deren jeweiligen Arbeitspaketen aufteilen:

  • Aktivität 1: Prozessgaszusammensetzung
    • Arbeitspaket 1: Definition der Prozessgaszusammensetzungen als Basis der experimentellen Untersuchungen
    • Arbeitspaket 2: Evaluation der Rückflüsse aus den ersten experimentellen Untersuchungen zu geochemischen Reaktionen und Korrosion
    • Arbeitspaket 3: Untersuchung verfügbarer Technologien zur Beeinflussung der CO2-Verunreinigungen
    • Arbeitspaket 4: Anpassung der Kraftwerksprozesse an die Anforderungen der Transport- und Injektionsstrecke sowie der Lagerstätte
    • Arbeitspaket 5: Wirtschaftliche Bewertung der Kraftwerkskonzepte hinsichtlich der Anforderungen an CO2-Verunreinigungen

  • Aktivität 2: Prozessgastrocknung
    • Arbeitspaket 1: Untersuchung der kraftwerksspezifischen Möglichkeiten zur Trocknung der Prozessgase
    • Arbeitspaket 2: Auslegung der erforderlichen Komponenten
    • Arbeitspaket 3: Einfluss der Verunreinigungen auf Trocknungskomponenten
    • Arbeitspaket 4: Gesamtprozessintegration mit Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

  • Aktivität 3: Auslegung des Transportnetzes
    • Arbeitspaket 1: Technische Auslegung der CO2-Transportnetze von der Kraftwerksgrenze bis zur Bohrung
    • Arbeitspaket 2: Untersuchung der Auswirkungen der CO2- Verunreinigungen auf Aggregatverhalten und Gesamttransportnetz

  • Aktivität 4: Korrosion
    • Arbeitspaket 1: Aufbau des Versuchsstandes mit zwei Autoklaven am IET
    • Arbeitspaket 2: Auswahl der Werkstoffe/Korrosionsmedien in Koordination mit Herstellern
    • Arbeitspaket 3: Statische Vorversuche CO2-reicher, verunreinigter Gase unter Hochdruck
    • Arbeitspaket 4: Statische Vorversuche CO2-gesättiger und ungesättigter Lösungsmittel
    • Arbeitspaket 5: Versuche bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten
    • Arbeitspaket 6: Bewertung der Ergebnisse

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