Francisco García Peña PRODUCCIÓN DE H2 DE GASIFICACIÓN.

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1 Francisco García Peña PRODUCCIÓN DE H2 DE GASIFICACIÓN.
CURSOS DE VERANO 2007 XX EDICIÓN UNIVERSIDAD DE CASTILLA LA MANCHA Puertollano, 18 de Julio de 2007 PRODUCCIÓN DE H2 DE GASIFICACIÓN. LA OPORTUNIDAD DE LA PLANTA DE PUERTOLLANO. ELCOGAS S.A. Francisco García Peña

2 PRODUCCIÓN DE H2 DE GASIFICCIÓN
PRODUCCIÓN DE H2 DE GASIFICCIÓN. LA OPORTUNIDAD DE LA PLANTA DE PUERTOLLANO PRODUCCCIÓN DE HIDRÓGENO A PARTIR DE GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES. LA TECNOLOGÍA GICC (Gasificación Integrada en Ciclo Combinado). UTILIZACIÓN DE LA TECNOLOGÍA GICC EN COPRODUCCIÓN DE H2 Y ELECTRICIDAD. ACTIVIDADES DE ELCOGAS, INICIATIVAS EUROPEAS Y NACIONALES.

3 PRODUCCCIÓN DE HIDRÓGENO A PARTIR DE GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO DE GASIFICACIÓN. LA OPORTUNIDAD DE LA PLANTA DE PUERTOLLANO PRODUCCCIÓN DE HIDRÓGENO A PARTIR DE GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES

4 Reacciones de gasificación lecho arrastrado
1. Reacciones de pirólisis Constan de tres etapas: secado combustible calentamiento y desprendimiento de volátiles (CO, H2, CO2, H2O) lo que provoca un aumento de la porosidad, y aproximadamente a 400ºC se piroliza (craqueo térmico), formando residuo rico en C fijo (char) y compuestos gaseosos The main ELCOGAS shareholders are The Spanish electricity companies: ENDESA, Iberdrola, Sevillana and Hidroeléctrica del Cantábrico. Electricity of France, Electricity of Portuga, Electricita d´Italia. National Power from Great Britain and the main supplier companies: BW, Siemens and Krupp Uhde from Germany. Here we have the Flow diagram describing the plant: Fuel (coke and coal) feeds the gasifier together with N2 and O2 from the Air Separation Unit (ASU). Raw gas is cooled down in two boilers of high and medium pressure. Ceramic filters remove the fly ash entrained by the gas. Raw gas is cleaned in the Gas cleaning system and clean gas is fed to the gas turbine to generate electricity. Exhaust gases produce steam in a Heat Recovery System generating electricity in a Steam Turbine. In this process we obtain two main by-products: a vitrified slag and fly ash

5 Reacciones de gasificación lecho arrastrado (cont.)
2. Reacciones de combustión Tras la pirólisis, T muy alta y concentración O2 muy elevada H2 + 1/2 O2  H2O CO + 1/2 O2  CO2 CH4 + 2 O2  CO2 + 2 H2O (-Hº)>0 exotérmicas C6H6 +15/2 O2  6 CO2 + 3 H2O C + 1/2 O2  CO C + O2  CO2 Se consume la mayor parte de O2 The main ELCOGAS shareholders are The Spanish electricity companies: ENDESA, Iberdrola, Sevillana and Hidroeléctrica del Cantábrico. Electricity of France, Electricity of Portuga, Electricita d´Italia. National Power from Great Britain and the main supplier companies: BW, Siemens and Krupp Uhde from Germany. Here we have the Flow diagram describing the plant: Fuel (coke and coal) feeds the gasifier together with N2 and O2 from the Air Separation Unit (ASU). Raw gas is cooled down in two boilers of high and medium pressure. Ceramic filters remove the fly ash entrained by the gas. Raw gas is cleaned in the Gas cleaning system and clean gas is fed to the gas turbine to generate electricity. Exhaust gases produce steam in a Heat Recovery System generating electricity in a Steam Turbine. In this process we obtain two main by-products: a vitrified slag and fly ash

6 Reacciones de gasificación lecho arrastrado (cont.)
Se inician T del residuo carbonoso  700 ºC C + CO2  2 CO (-Hº)<0 C + H2O  CO + H (-Hº)<0 C + 2 H2  CH (-Hº)>0 CH4 + H2O  CO + 3 H (-Hº)<0 CO + H2 O CO2 + H2 (-Hº)>0 Composición final del gas de carbón o gas sintético: CO, H2, CO2, CH4, compuestos de S (COS, H2S), de N (NH3, HCN) y sólidos arrastrados (cenizas). The main ELCOGAS shareholders are The Spanish electricity companies: ENDESA, Iberdrola, Sevillana and Hidroeléctrica del Cantábrico. Electricity of France, Electricity of Portuga, Electricita d´Italia. National Power from Great Britain and the main supplier companies: BW, Siemens and Krupp Uhde from Germany. Here we have the Flow diagram describing the plant: Fuel (coke and coal) feeds the gasifier together with N2 and O2 from the Air Separation Unit (ASU). Raw gas is cooled down in two boilers of high and medium pressure. Ceramic filters remove the fly ash entrained by the gas. Raw gas is cleaned in the Gas cleaning system and clean gas is fed to the gas turbine to generate electricity. Exhaust gases produce steam in a Heat Recovery System generating electricity in a Steam Turbine. In this process we obtain two main by-products: a vitrified slag and fly ash

7 Composición singas según tecnología de gasificación
Lecho fijo Lecho fluido Lecho arrastrado Gasificador Fijo seco Fijo con escoria Fluido KRW Fluido Una etapa húmedo Una etapa seco Dos etapas húmedo Dos etapas seco P (barg) 27.5 69 31 34 H2 40 28 25 32 37 33 CO 17 59 45 13 47 64 54 29 CH4 9 7 10 15 < 0.1 1 CO2 3 12 36 14 2 22 N2+ A 4 6 Gasification technology (EPRI, 2007) Mejor tecnología de gasificación depende de los objetivos de la planta: Para H2, síntesis de NH3, metanol y líquidos F-T, el singas debe ser compuesto mayoritariamente por CO y H2 Para GICC sin captura de CO2, el metano es aceptable (mayor eficiencia y menor consumo de O2) Para GICC con captura de CO2, la presencia de metano reduce la captura de CO2

8 Combustión vs. Gasificación
Carbono CO2 (sin valor energético) CO (con valor energético) Hidrógeno H2O (sin valor energético) H2 (con valor energético) Nitrógeno NO, NO2 (reducen capa ozono) NH3/N2 (eliminan en lavado húmedo) Azufre SO2/SO3 (lluvia ácida) COS, H2S (se convierten en S sólido) Agua H2 (con valor energético) Cenizas Cenizas volantes se mezclan con caliza formando gran cantidad de residuos Cenizas volantes/escorias se comercializan

9 PRODUCCCIÓN DE HIDRÓGENO A PARTIR DE GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
Paso 1: Obtención del gas de síntesis por gasificación + O 2 Compuesto Carbonoso +H O CO + H + impurezas Ø Cenizas Char Cl- CN- SH2 COS N2 .... Paso 2: “Shifting” o reacción gas-agua CO + H2O CO2 + H2 H2 CO2 Paso 3: Separación de H2 y CO2 Ø

10 LA TECNOLOGÍA GICC (Gasificación Integrada en Ciclo Combinado)
PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO DE GASIFICACIÓN. LA OPORTUNIDAD DE LA PLANTA DE PUERTOLLANO LA TECNOLOGÍA GICC (Gasificación Integrada en Ciclo Combinado)

11 2.LA TECNOLOGÍA GICC (Gasificación Integrada en Ciclo Combinado).
CALDERA AP GASIFICADOR CALDERA MP FILTRACIÓN LAVADO CON AGUA SEPARAC. AZUFRE RECUPERACIÓN CALDERA CALOR PREPARACIÓN CARBÓN COQUE PETRÓLEO CALIZA GAS CRUDO CLAUS GAS DE ENFRIAMIENTO CENIZA AGUA A TRATAMIENTO DE COLA AIRE O2 LIMPIO PLANTA DE FRACCIONAMIENTO DE AIRE (ASU) AIRE COMPRIMIDO N2 RESIDUAL N2 ESCORIA TURBINA DE GAS 200 MWISO GASES DE COMBUSTIÓN CALIENTES VAPOR MP AP TURBINA DE VAPOR 135 MWISO GASES A CHIMENEA TORRE DE REFRIGERACIÓN CONDENSADOR

12 2.LA TECNOLOGÍA GICC (Gasificación Integrada en Ciclo Combinado).
PRINCIPALES DATOS DE DISEÑO COMBUSTIBLE POTENCIA Y EMISIONES

13 2.LA TECNOLOGÍA GICC (Gasificación Integrada en Ciclo Combinado)
COMPOSICIÓN DEL GAS DE SINTESIS GAS CRUDO GAS LIMPIO Composición Media real Diseño CO (%) 59,26 61,25 59,30 60,51 H2 (%) 21,44 22,33 21,95 22,08 CO2 (%) 2,84 3,70 2,41 3,87 N2 (%) 13,32 10,50 14,76 12,5 Ar (%) 0,90 1,02 1,18 1,03 H2S (%) 0,83 1,01 H2S (ppmv) 3 6 COS (%) 0,31 0,17 COS (ppmv) 9 HCN (ppmv) 23 38 – GAS DE SÍNTESIS

14 2.LA TECNOLOGÍA GICC (Gasificación Integrada en Ciclo Combinado)
TECNOLOGÍAS DE GENERACIÓN ELÉCTRICA A PARTIR DE CARBÓN Factor GICC Lecho fluido atmosférico PC subcrítica PC supercrítica Eficiencia Neta (% PCI) 39,2 – 43,1 36,0 42 Emisión CO2 (kg/MWh) 712 – 783 852 774 Emisión SO2 (kg/MWh) 0,07 – 0,14 1,40 2,50 2,15 Emisión NOx (kg/MWh) 0,05 – 0,40 0,80 2,30 1,10

15 TECNOLOGÍAS DE CAPTURA
POST-COMBUSTION PRE-COMBUSTION OXY-COMBUSTION FUENTE ZEP, 2006 IPCC, 2005 IEA GHG, 2003 Eficiencia del sistema de captura, % 85 85-90 92 85-91 91 Incremento del coste de la electricidad, % 42-66 50 20-55 24-26 29-119 56-82 Disminución de la eficiencia, % 11-15 8-11 5-9 6-8 5-11.2 8-13 Tipo de planta PC GICC Coste de la electricidad, cent €/ kWh 5.7 4-6 6.6 5.8 5-7.3 5-6 5.5 Coste de la captura €/tCO2 22.4 40-65 55-60 21.1 13-38 23-33 17.6 35 57-66

16 2. La Tecnología GICC (Gasificación Integrada en Ciclo Combinado) Ventajas (1)
Alta eficiencia. Mayor que otras tecnologías de generación de energía a partir de carbón, y gran potencial de mejora: neta 42%  50% Carbón (diversidad de cualidades) Combustibles alternativos (pet-coke, RSU, biomasa, etc.) Disponibilidad de combustible secundario en el ciclo combinado Alimentación flexible Fiabilidad en el suministro de energía Flexibilidad de producto  Electricidad, H2, CO2, metanol, NH3, gasolinas, etc Menor riesgo: Producción acorde con mercados

17 2. La Tecnología GICC (Gasificación Integrada en Ciclo Combinado)
2. La Tecnología GICC (Gasificación Integrada en Ciclo Combinado). Ventajas (2) Medioambiente: Menores emisiones de CO2 que otras plantas basadas en carbón. Mejor potencial para plantas de cero emisiones Bajas emisiones de gases ácidos (SO2, NOx) y partículas. Similar o mejor que los ciclos combinados con gas natural Menores residuos. La escoria, ceniza, azufre y sales son subproductos Menor consumo de agua que otras plantas basadas en carbón. No se producen dioxinas/furanos cuando se utilizan combustibles orgánicos Mejor método para eliminar emisiones de Hg

18 2. La Tecnología GICC (Gasificación Integrada en Ciclo Combinado)
2. La Tecnología GICC (Gasificación Integrada en Ciclo Combinado). Ventajas (3) Economía: Combustible muy competitivo con gas natural. Coste variable del KWh con carbón es actualmente un tercio del producido con gas natural Menor coste de captura de CO2 (precombustión) Los residuos son productos comerciales. Sostenibilidad: Reservas de carbón para más de 200 años y con mejor distribución Admite casi cualquier combustible con suficiente contenido en carbono

19 Tecnología GICC. Desventajas (1)
Tecnología en estado de demostración Las cuatro grandes plantas basadas en carbón (USA & EU) informan de disponibilidades GICC entre 60 and 75% (> 90 % si se considera el combustible auxiliar) Principales causas de indisponibilidad relacionadas con la falta de madurez: Diseño de sistemas auxiliares: Manejo de sólidos, corrosión en paradas, filtros cerámicos, materiales y procedimientos adecuados Comportamiento de turbinas última generación con gas sintético y otros

20 Tecnología GICC. Desventajas (2)
Principales causas de indisponibilidad relacionadas con la falta de madurez (cont.): Excesiva integración entre unidades. Alta dependencia y retrasos en arranques Procesos más complejos que otras plantas eléctricas de carbón. Se requiere aprendizaje. GICC existentes operados por compañías petroquímicas con residuos de refinerías informan de disponibilidades superiores a 92% (Complejidad de procesos similar a los de la industria química, varios trenes en paralelo, manejo de sólidos más fácil) Alto coste de inversión Los costes de inversión de plantas existentes entre 1,500 y 2,000 €/KW

21 UTILIZACIÓN DE LA TECNOLOGÍA GICC EN COPRODUCCIÓN DE H2 Y ELECTRICIDAD
PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO DE GASIFICACIÓN. LA OPORTUNIDAD DE LA PLANTA DE PUERTOLLANO UTILIZACIÓN DE LA TECNOLOGÍA GICC EN COPRODUCCIÓN DE H2 Y ELECTRICIDAD

22 UTILIZACIÓN DE LA TECNOLOGÍA GICC EN COPRODUCCIÓN DE H2 Y ELECTRICIDAD
ALTERNATIVA 1: Producción de H2 mediante separación con membranas + PSA GASIFICACIÓN LIMPIEZA Y DESULFURACION SATURADOR UNIDAD DE SEPARACIÓN DE AIRE GAS CRUDO LIMPIO CICLO COMBINADO CARBON / COQUE PETRÓLEO MEMBRANA DEPURACIÓN H2 (UNIDAD PSA) H2 N2 RESIDUAL N2 AIRE A PRESIÓN O2 GAS COMBUSTIBLE (CO, H2) Pilas de Combustible Automoción Otros usos

23 UTILIZACIÓN DE LA TECNOLOGÍA GICC EN COPRODUCCIÓN DE H2 Y ELECTRICIDAD
ALTERNATIVA 2: Producción de H2 mediante reacción shift + PSA N2 UNIDAD DE SEPARACIÓN DE AIRE N2 RESIDUAL AIRE A PRESIÓN O2 GAS CRUDO GAS LIMPIO CICLO COMBINADO GASIFICACIÓN SATURADOR LIMPIEZA DESULFURACIÓN CO2 (+SH2) CARBON / COQUE PETRÓLEO GAS COMBUSTIBLE (RICO EN CO2, H2) DEPURACIÓN H2 (UNIDAD PSA) VAPOR H2 SEPARACIÓN CO2 (ABSORCION) REACCIÓN SHIFT CO + H2O  CO2 + H2 Pilas de Combustible Automoción Otros usos

24 UTILIZACIÓN DE LA TECNOLOGÍA GICC EN COPRODUCCIÓN DE H2 Y ELECTRICIDAD
UTILIZACIÓN DE LA TECNOLOGÍA GICC EN COPRODUCCIÓN DE H2 Y ELECTRICIDAD. MÉTODOS DE CAPTURA DE CO2 METODO COMENTARIOS COSTE CAPTURA (€/ton CO2) Adsorción Baja capacidad y selectividad de adsorbentes Alto coste No disponible Absorción Regeneración compleja Múltiples procesos probados comercialmente Alta selectividad y eficiencia Criogenia Muy alto consumo energético Membranas Tecnología en desarrollo Baja selectividad Hidratos Tecnología prometedora No desarrollada (ni fase experimental)

25 PURIFICACIÓN DE HIDRÓGENO EN GICC: TECNOLOGÍAS
UTILIZACIÓN DE LA TECNOLOGÍA GICC EN COPRODUCCIÓN DE H2 Y ELECTRICIDAD PURIFICACIÓN DE HIDRÓGENO EN GICC: TECNOLOGÍAS 1. ADSORCIÓN: PROCESO PSA (Pressure Swing Adsorption) Adsorción de los componentes indeseados (moléculas de mayor tamaño: CO, CO2) a alta presión, y desorción a baja presión. Se obtiene corriente de hidrógeno puro y a elevada presión 2. PERMEACIÓN: POLÍMEROS / MEMBRANAS Permeación más veloz del hidrógeno a través de un polímero / membrana, separándose del CO. Cuanta mayor pureza, menor tasa de recuperación del H2 3. DESTILACIÓN CRIOGÉNICA Diferentes puntos de ebullición del H2 (-252,8ºC a 1 atm) y el CO (-191,5ºC a 1 atm), que se separa por cola Condiciones de operación (P, contenido H2, recuperación) Aplicación final del hidrógeno: Pureza requerida CRITERIOS DE SELECCIÓN Más restrictiva: PEMFC: CO < 10 ppm Menos restrictiva: combustión (motores, turbinas)

26 UTILIZACIÓN DE LA TECNOLOGÍA GICC EN COPRODUCCIÓN DE H2 Y ELECTRICIDAD
POTENCIAL DE LA TECNOLOGÍA GICC EN LA ECONOMÍA DEL H2. COSTES DE PRODUCCIÓN El carbón es un recurso abundante y económico para la producción de Hidrógeno en Centrales GICC Mediante la tecnología de gasificación con captura de CO2, es posible producir Hidrógeno libre de emisiones contaminantes COMPARACIÓN DE COSTES DE PRODUCCIÓN DE H2 (€/GJ H2 , año 2020) H2 de gas natural con captura de CO2 5,6 - 8,9 H2 de carbón - GICC con captura de CO2 6,5 – 8,9 H2 de biomasa (gasificación) 8,1 – 14,5 H2 de energía nuclear 12,1 – 16,2 H2 de energía eólica 13,7 – 18,6 H2 de energía termosolar 21,8 – 28,3 H2 de energía solar fotovoltaica 38,0 – 60,6 Fuente: IEA 2003

27 PARTICIPACIÓN DE ELCOGAS. INICIATIVAS EUROPEAS Y NACIONALES
PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO DE GASIFICACIÓN. LA OPORTUNIDAD DE LA PLANTA DE PUERTOLLANO PARTICIPACIÓN DE ELCOGAS. INICIATIVAS EUROPEAS Y NACIONALES

28 4. PARTICIPACIÓN DE ELCOGAS. INICIATIVAS EUROPEAS Y NACIONALES
EL PROYECTO HYPOGEN En las presentaciones que realiza la Comisión sobre el proyecto lo presenta con el título: Gran instalación de generación de hidrógeno y electricidad a partir de combustibles fósiles con captura y secuestro de CO2. Enmarcado como Proyecto “Quickstart” en la Iniciativa Europea para Crecimiento.

29 4. PARTICIPACIÓN DE ELCOGAS. INICIATIVAS EUROPEAS Y NACIONALES
EL PROYECTO HYPOGEN Con los objetivos: Explorar los límites del uso de hidrógeno como un medio de descarbonatar los combustibles fósiles actuales y por tanto su potencial como puente hacia la economía del hidrógeno Un proyecto europeo de exposición, con desarrollo modular y por etapas Un lecho de pruebas vivo donde innovaciones tecnológicas pueden ser introducidas adecuadamente Estrecha coordinación y complemento con HYCOM para obtener grandes cantidades de hidrógeno “limpio” a niveles aceptables de costes para aplicaciones masivas

30 4. PARTICIPACIÓN DE ELCOGAS. INICIATIVAS EUROPEAS Y NACIONALES
EL PROYECTO HYPOGEN El Joint Research Centre y el European Science & Technology Observatory, de la CE, son encargados de realizar el estudio de prefactibilidad y presentan el siguiente programa indicativo Funding (Costs?) Phasing Scenario COM(2003)690 PHASE I M€ PHASE II M€ PHASE III M€ JRC ESTO Prefeasibility Study PROJECT DEFINITION TECHNICAL & FINANCIAL Project Phases PLANNING IMPLEMENTATION & COMMISSIONING of H2 COMMUNITIES OPERATION & VALIDATION Year

31 4. PARTICIPACIÓN DE ELCOGAS. INICIATIVAS EUROPEAS Y NACIONALES
OBJETIVOS DYNAMIS (1) Proporcionar recomendaciones para el diseño de la planta europea de suministro de hidrógeno y energía con captura y almacenamiento de CO2 en términos de tamaño, localización, tecnología y colaboradores. Proporcionar bases técnicas y económicas. Marco legal y regulador Posible evaluación para la coordinación con plantas/infraestructuras existentes.

32 4. PARTICIPACIÓN DE ELCOGAS. INICIATIVAS EUROPEAS Y NACIONALES
Identificación de mecanismos de financiación, impactos medioambientales, aceptación pública, participantes industriales y fuente de fondos. Evaluar los criterios de selección de emplazamiento de la planta y el almacenamiento, y realizar un mapa de emplazamientos favorables, fondos regionales/nacionales y de compromisos. Facilitar el camino para las energías renovables mientras se asegura el suministro de energía. OBJETIVOS DYNAMIS (2)

33 4. INICIATIVAS EUROPEAS Y NACIONALES
Y los proyectos anunciados, o en curso, de generación de electricidad a escala comercial, a partir de combustibles fósiles con captura de CO2 son (en Abril 2007): Los únicos proyectos que se están planteando en el mundo para generación de electricidad en escala comercial ( MW), en el corto plazo ( ) se basan en captura en PRECOMBUSTIÓN De ellos, la mayoría (19) son utilizando la tecnología de Gasificación de carbón o coque, y el resto (3) en Reformado de gas natural. En el Europeo (Hypogen) no se ha decidido si aplicarlo al gas natural o al carbón. En todos los casos: Integrado en Ciclo Combinado

34 TECNOLOGÍAS AVANZADAS DE GENERACIÓN, CAPTURA Y ALMACENAMIENTO DE CO2
Proyecto Singular Estratégico (1) Título: TECNOLOGÍAS AVANZADAS DE GENERACIÓN, CAPTURA Y ALMACENAMIENTO DE CO2 Aprobado por el Ministerio de Educación y Ciencia en octubre de 2005 Objetivos: Desarrollo de Tecnologías de Captura de CO2 que permitan uso sostenible del carbón en generación eléctrica. Desarrollo de Tecnologías de Conversión que faciliten la captura del CO2. Desarrollo de Capacidades de Almacenamiento Geológico Profundo del CO2 capturado.

35 Proyecto Singular Estratégico (2)
Subproyectos: Captura de CO2.– Tecnologías de pre-combustión (ELCOGAS) Captura de CO2.- Tecnologías de post-combustión (ENDESA) Captura de CO2.- Tecnologías de oxi-combustión (CIEMAT) Almacenamiento geológico de CO2 (IGME) Aceptabilidad y gobernanza en los procesos de almacenamiento de CO2 (CIEMAT)

36 PSE – Sub-proyecto 1: Captura de CO2 en pre-combustión (1)
Objetivo global: Validar a escala industrial, explorando también alternativas a escala de laboratorio, las tecnologías de la separación de CO2 en precombustión con producción de H2 en una planta de tecnología GICC. Objetivos específicos: Reducción de las emisiones de CO2 (gas de efecto invernadero) procedentes de grandes centrales eléctricas alimentadas por combustibles fósiles y demostración de la viabilidad de coproducción de H2 y electricidad. Aumento de la competitividad de la industria española.

37 PSE – Sub-proyecto 1: Captura de CO2 en pre-combustión (2)
ENTIDAD ACTIVIDADES PRESUPUESTO (€)* ELCOGAS Coordinador Estudio de alternativas de proceso para la IPP Diseño, construcción y puesta en marcha de la IPP Ensayos en la IPP UCLM Asistencia técnica al coordinador en todas las actividades Análisis tecnológico de alternativas Operación de la IPP Ensayos a nivel de laboratorio Ensayos a nivel de pequeña instalación Analítica de gases INCAR-CSIC CIEMAT Ensayos en pequeña instalación TOTAL * Datos actualizados en 2007

38 PSE – Sub-proyecto 1: Captura de CO2 en pre-combustión (3)
Especificaciones (1): La planta piloto deberá ser capaz de tratar entre 2000 y 5000 Nm3/h de gas de síntesis a 100% de capacidad Más del 90% carbono total contenido en gas de síntesis debe ser separado en la planta piloto Requerimientos de la corriente de CO2 resultante: Concentración CO2 > 90%. Los contaminantes contenidos no afectarán a la capacidad de almacenamiento de la corriente de CO2 en cualquiera de las opciones potenciales de confinamiento Dos posibles destinos de la corriente de CO2, de tal manera que se pueda cambiar de una a otra sin parar la planta piloto: Llevar el CO2 a las condiciones de almacenamiento necesarias para poder ser enviado mediante cisternas al punto de descargar para su confinamiento. Inyección de nuevo en el punto más adecuado de la corriente de gas de síntesis de la GICC, para conseguir su aprovechamiento energético o ventearlo si dicho aprovechamiento no es posible.

39 PSE – Sub-proyecto 1: Captura de CO2 en pre-combustión (4)
Especificaciones (2): La calidad y las condiciones de la corriente de H2 serán las adecuadas para ser usadas en cualquiera de las siguientes alternativas: H2 comercial para uso en refinerías e industria química. Recirculación a la planta GICC para mezcla con corriente de gas de síntesis en el punto más adecuado del proceso.

40 PSE – Sub-proyecto 1: Captura de CO2 en pre-combustión (5)

41 ESQUEMA DE LA INSTALACIÓN SISTEMA FILTRACIÓN Y LAVADO DE GAS
PSE – Sub-proyecto 1: Captura de CO2 en pre-combustión (6) ESQUEMA DE LA INSTALACIÓN CARBÓN + COQUE Gas Limpio Gas Bruto SISTEMA FILTRACIÓN Y LAVADO DE GAS PURIFICACIÓN Y DESULFURACIÓN CICLO GASIFICACIÓN COMBINADO H2 BRUTO Gas de carbón 2% del flujo total 22.6 bar 137.6ºC 60.42 %CO 22.01% H2 Gas enriquecido en H2 77,4% H2 6,5% CO2 50,5% H2 CO2 (SH2) 2,9% CO 39,0% CO2 1,9% CO REACTOR SHIFT (HT+LT) SEPARACIÓN CO2 Y AZUFRE (COLUMNA ABSORCIÓN) Vapor MP Gas Combustible CO+H O à CO +H DEPURACIÓN HIDRÓGENO (UNIDAD PSA) 2 2 2 800 Nm3/h H 2 99,99%

42 PSE – Sub-proyecto 1: Captura de CO2 en pre-combustión (7)
Localización Ciclo Combinado Separación de Aire Gasificación Planta piloto para captura de CO2 y producción de H2

43 PSE – Sub-proyecto 1: Captura de CO2 en pre-combustión (8)
Localización

44 CURSOS DE VERANO 2007 XX EDICIÓN UNIVERSIDAD DE CASTILLA LA MANCHA Puertollano, 18 de Julio de 2007
PRODUCCIÓN DE H2 DE GASIFICACIÓN. LA OPORTUNIDAD DE LA PLANTA DE PUERTOLLANO. ELCOGAS S.A. Francisco García Peña

45 PRODUCCCIÓN DE HIDRÓGENO A PARTIR DE GASIFICACIÓN DE COMBUSTIBLES
Paso 1: Obtención del gas de síntesis por gasificación + O 2 Compuesto Carbonoso +H O CO + H + impurezas Ø Cenizas Char Cl- CN- SH2 COS N2 .... Paso 2: “Shifting” o reacción gas-agua CO + H2O CO2 + H2 H2 CO2 Paso 3: Separación de H2 y CO2 Ø