Author: Jean-Marc Amann
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Languages : fr
Pages : 189
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Book Description
La présente étude a pour objectif d’évaluer et de comparer entre eux divers procédés de captage du CO2 appliqués aux centrales thermiques alimentées en gaz naturel (NGCC) et au charbon pulvérisé (CP). Ces procédés consistent en un captage du CO2 des fumées en post-combustion par des solvants chimiques, une décarbonisation du gaz naturel avec captage du CO2 en pré-combustion par un solvant physique et l’oxy-combustion du combustible avec séparation frigorifique du CO2. Ces procédés ont été évalués à l’aide du logiciel de procédés Aspen PlusTM pour aider à choisir la meilleure option pour chaque type de centrale. Pour la post-combustion, une solution aqueuse basée sur un mélange d’amines (N-méthyldiéthanolamine (MDEA) et triéthylène tétramine (TETA)) a été évaluée. Des mesures d’absorption ont été réalisées entre 298 et 333 K dans un réacteur fermé type cellule de Lewis. La pression partielle du CO2 à l’équilibre, caractéristique de la solubilité du CO2 dans le solvant, a été déterminée jusqu’à 393 K. Les performances sont comparées vis à vis de solvants plus conventionnels tels que la MDEA et la monoéthanolamine (MEA). Pour l’oxy-combustion, un procédé de captage, basé sur une séparation des composants des fumées à faible température, a été développé et appliqué aux centrales NGCC et CP. L’étude a montré que la pureté du flux d’O2 avait une influence non négligeable sur la concentration en CO2 dans les fumées et donc sur les performances du procédé de séparation. La dernière option étudiée est le reformage du gaz naturel qui permet un captage du CO2 en amont du système de production de l’électricité. Plusieurs configurations ont été évaluées : reformage à l’air ou à l’oxygène, pression de reformage et dilution du gaz de synthèse. La comparaison de ces différents concepts suggère que, à court et moyen terme, l’absorption chimique soit le procédé le plus intéressant pour la centrale NGCC. Pour la centrale CP, l’oxy-combustion peut être une option très intéressante, au même titre que le captage en post-combustion par absorption chimique.
Author: Fabrice Lecomte
Publisher: Editions TECHNIP
ISBN: 9782710809388
Category : Atmospheric carbon dioxide
Languages : fr
Pages : 204
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Le captage et stockage géologique du CO2 (CSC) est maintenant reconnu comme une des voies à mettre en oeuvre pour réduire les émissions de CO2 et lutter contre le réchauffement climatique. Mais où, comment et à quel prix le CO2 peut-il être capté? C’est à ces questions que cet ouvrage tente de répondre, en s’attachant à dresser l’état de l’art des technologies requises. Il présente les trois grandes voies envisagées dans lesquelles les technologies de captage du CO2 sont amenées à prendre place, respectivement : les voies en postcombustion, qui visent à extraire le CO2 contenu dans les fumées industrielles ; en oxycombustion, qui visent une combustion à l’oxygène pour obtenir des fumées concentrées en CO2 ; et en précombustion, où l’on extrait le carbone du combustible initial en produisant de l’hydrogène dont la combustion ne rejettera que de la vapeur d’eau. Cet ouvrage décrit, pour chacune de ces voies, les technologies actuellement disponibles et en développement. Il s’adresse à tous ceux qui souhaitent mieux comprendre les mécanismes mis en œuvre dans les opérations de captage du , ainsi que les défis technologiques et économiques à relever pour que les coûts engendrés par ces opérations ne soient plus une barrière à leur généralisation au niveau mondial. Cet ouvrage est disponible en anglais sous le titre "CO2 Capture" Table des matières : 1. Pourquoi capter le CO2 et stocker le CO2. Le réchauffement climatique. Comment réduire les émissions de CO2. Les principaux maillons de la chaîne CSC. 2. Où capter le CO2 ? Les sources fixes d’émissions de CO2 dans le monde. Les sources fixes en France. Le potentiel du captage du CO2 en France. 3. Le captage du CO2 en postcombustion. Principes et enjeux. Caractéristiques des fumées de postcombustion. Techniques de séparation potentiellement utilisables pour le captage du CO2 en postcombustion. Technologies en développement pour le captage du CO2 en postcombustion. Conditionnement du CO2. Conclusion. 4. Le captage du CO2 en oxycombustion. Principes et enjeux. Combustion à l’oxygène. Combustion en boucle chimique. Conditionnement du CO2. Les démonstrations. 5. Le captage du CO2 en précombustion. Principes et enjeux. Génération du gaz de synthèse. Réaction Water-Gas-Shift. Extraction du CO2. Conditionnement du CO2. Combustion de l’hydrogène. Procédés intégrés de production d’énergie avec captage du CO2 en précombustion. 6. Capter et stocker le CO2 : à quels coûts ? Les bases du calcul. Les coûts du captage de CO2. les coûts de transport du CO2. Les coûts du stockage de CO2. Evolution du coût de la chaîne CSC- Cas de la production d’électricité. Variabilité des coûts de la chaîne CSC. Application aux installations existantes. Conclusion. Annexe : projets de captage du CO2 dans le monde. Glossaire. Liste des abréviations.
Author: Carol Toro Molina
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Languages : fr
Pages : 0
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Actuellement, la production d'énergie est de plus en plus associée à une hausse simultanée d'émissions de Gaz à Effet de Serre (GES). Malgré les inquiétudes concernant les GES dans l'atmosphère, les énergies fossiles resteront probablement longtemps la principale source d'énergie primaire à l'échelle mondiale. Le procédé de captage de CO2, principal gaz à effet de serre, généralement préconisé est un procédé d'absorption chimique avec de la monoéthanolamine (MEA). Ce procédé pose de nombreux problèmes comme le coût de la régénération de l'amine. Cette étude s'intéresse à une alternative consistant à absorber chimiquement le dioxyde de carbone dans une solution aqueuse d'ammoniac. Par ailleurs, dans le but d'améliorer les procédés de captage et d'intensifier le transfert gaz-liquide, des techniques de captage à base de membranes (contacteurs membranaires) ont été développées et couplées à l'absorption chimique. Dans un premier temps des mesures d'absorption du CO2 à partir d'une solution aqueuse d'ammoniac ont été réalisées. Ces mesures ont été effectuées entre 278 et 303 K dans un réacteur fermé de type cellule de Lewis. Le taux de charge maximum, la pression partielle du CO2 à l'équilibre ont été déterminés. Les performances ont été comparées à celles de solvants conventionnels tels que la MEA et la N-méthyldiéthanolamine (MDEA). Dans un second temps, des mesures d'absorption à travers un contacteur membranaire ont été réalisées. L'efficacité de captage est étudiée en fonction de la nature des matériaux constituants la membrane et des paramètres opératoires. Les résultats obtenus montrent qu'il est possible de capter le CO2 par l'ammoniaque à travers une membrane avec une efficacité de captage supérieure à 90 %. La membrane limite les pertes d'ammoniaque mais ne les élimine pas. La simulation du fonctionnement de la centrale thermique alimentée au charbon pulvérisé (CP) intégrant le captage de CO2 a été réalisée à l'aide du logiciel Aspen Plus. Les fumées issues de la post-combustion sont captées par différents solvants. Une étude paramétrique a été conduite afin de préciser les conditions optimales pour capter le CO2 par l'ammoniaque. Des comparaisons de dépense énergétique dans le cas de la régénération pour les solvants NH3, MEA et MDEA ont été réalisées. L'étude comparative suggère que l'absorption chimique utilisant l'ammoniaque comme solvant est un des procédés les plus intéressants pour la centrale CP.
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Category : Carbon dioxide
Languages : en
Pages : 0
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"This document specifies methods for measuring, evaluating, and reporting the performance of post-combustion CO2 capture (PCC) integrated with a power plant, and which separates CO2 from the power plant flue gas in preparation for subsequent transportation and geological storage. In particular, it provides a common methodology to calculate specific key performance indicators for the PCC plant, requiring the definition of the boundaries of a typical system and the measurements needed to determine the KPIs."--Page 1.
Author: Minh Ha-Duong
Publisher: Editions Quae
ISBN: 2759203697
Category : Science
Languages : fr
Pages : 166
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Technologie industrielle déjà expérimentée dans divers pays, le captage et le stockage du CO2 consistent à récupérer le dioxyde de carbone et à l'injecter dans des pièges géologiques profonds. Cette solution, qui participe à la lutte contre le changement climatique, suscite un intérêt croissant en France suite au Grenelle de l'environnement. Cet ouvrage propose - pour la première fois - un état des connaissances dressé par des spécialistes de l'Institut de physique du globe, du Bureau des recherches géologiques et minières, de l'Institut français du pétrole et du Centre national de la recherche scientifique. Il fait le point sur les enjeux de cette nouvelle technologie en France. Au-delà des discussions techniques entre experts, l'ouvrage s'intéresse aux enjeux de communication externe et aux débats publics ouverts. Les points de vue des diverses parties prenantes - organismes de recherche, ONG environnementales (Réseau Action Climat France), lobby européen (Zero Emission Platform), citoyens, journalistes et entreprises - sont confrontés. Une large partie de l'ouvrage vise à éclairer la question de l'acceptabilité sociale de cette technologie. En plus d'une synthèse de la littérature, il présente et analyse deux instruments de participation : un atelier de dialogue et un site internet d'information géographique.
Author: Assane Thiam
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Languages : fr
Pages : 188
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Le travail de thèse réalisé rentre dans le cadre de la lutte contre les émissions de gaz à effet de serre en trouvant des solutions de piégeage du CO2 moins coûteuses en énergie que les procédés conventionnels (absorption aux amines et les procédés TSA/PSA). L’objectif est d’étudier les conditions thermodynamiques et cinétiques d’un procédé de captage de CO2 par formation d’hydrates de gaz. Les hydrates de gaz présentent des propriétés de sélectivité et une capacité de stockage importantes pour une séparation de gaz. L’étude des aspects thermodynamiques a consisté à la détermination des diagrammes de phase permettent de juger la faisabilité de la technique. Nous avons montré que les pressions opératoires peuvent être importantes dans le cas où la phase liquide est uniquement constituée d’eau. Pour limiter les coûts de compression, nous avons utilisé le TBAB (TetraButylAmmoniumBromide) comme additif. L’utilisation de cet additif permet de réduire considérablement les pressions opératoires avec un gain pouvant aller jusqu’à un facteur 16. Cependant ce gain de pression s’accompagne d’une perte de capacité de stockage. Nous avons également montré que le modèle de van der Waals et Platteeuw permet de décrire les diagrammes de phase obtenus. L’effet du TBAB sur la solubilité des gaz est également déterminé avec des comportements différents selon les gaz. Pour la partie cinétique, nous avons montré expérimentalement une consommation préférentielle du CO2 dans les premiers instants de la cristallisation. Un modèle cinétique reposant sur un couplage des bilans matière et bilans de population adapté pour les mélanges de gaz est proposé. Le modèle décrit parfaitement l’évolution de la consommation totale de gaz et le phénomène de consommation préférentielle du CO2 au début de la cristallisation. Ce modèle avec les paramètres cinétiques adéquats permet de suivre la granulométrie qui est une caractéristique importante pour les aspects de transport des hydrates de gaz.
Author: Athanasios I. Papadopoulos
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1119106443
Category : Science
Languages : en
Pages : 686
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This comprehensive volume brings together an extensive collection of systematic computer-aided tools and methods developed in recent years for CO2 capture applications, and presents a structured and organized account of works from internationally acknowledged scientists and engineers, through: Modeling of materials and processes based on chemical and physical principles Design of materials and processes based on systematic optimization methods Utilization of advanced control and integration methods in process and plant-wide operations The tools and methods described are illustrated through case studies on materials such as solvents, adsorbents, and membranes, and on processes such as absorption / desorption, pressure and vacuum swing adsorption, membranes, oxycombustion, solid looping, etc. Process Systems and Materials for CO2 Capture: Modelling, Design, Control and Integration should become the essential introductory resource for researchers and industrial practitioners in the field of CO2 capture technology who wish to explore developments in computer-aided tools and methods. In addition, it aims to introduce CO2 capture technologies to process systems engineers working in the development of general computational tools and methods by highlighting opportunities for new developments to address the needs and challenges in CO2 capture technologies.
Author: Rosa-Hilda Chavez
Publisher: Bentham Science Publishers
ISBN: 1608059243
Category : Science
Languages : en
Pages : 306
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“Recent Technologies in the capture of CO2” provides a comprehensive summary on the latest technologies available to minimize the emission of CO2 from large point sources like fossil-fuel power plants or industrial facilities. This ebook also covers various techniques that could be developed to reduce the amount of CO2 released into the atmosphere. The contents of this book include chapters on oxy-fuel combustion in fluidized beds, gas separation membrane used in post-combustion capture, minimizing energy consumption in CO2 capture processes through process integration, characterization and application of structured packing for CO2 capture, calcium looping technology for CO2 capture and many more. Recent Technologies in capture of CO2 is a valuable resource for graduate students, process engineers and administrative staff looking for real-case analysis of pilot plants. This eBook brings together the research results and professional experiences of the most renowned work groups in the CO2 capture field.
Author: Valérie Richard
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Category :
Languages : en
Pages : 275
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Combustion power plants are an important localized source of COz, and are therefore appropriate for considering its recovery, for subsequent injection in oil wells or other possible modes of disposai. The present study is in the context of an futegrated Coal Gasification Combined Cycle power plant (IGCC), producing after conversion a pressurized hot mixture containing COz and Hz as major components. It appears appropriate to recover a part of CO2 from this mixture, before hydrogen is burnt in the combustion chamber of a gas turbine. Severa! potential COz recovery techniques can be considered : absorption, adsorption, membrane and cryogenie processes. Although these technologies are basically feasible from a technical viewpoint, their efficiency, reliability, long-term performance and economies are still uncertain. Among_ these technologies, membrane processes seem attractive, because they are continuous, and less sensitive to operating parameters than other techniques. An experimental study has been performed on inorganic membranes, in order to evaluate membrane performances, the aim being to design the separation unit. Based on experimental results, the power plant with conversion unit, membrane unit, and CO2 liquefaction system has been modelled in order to evaluate the overall energy penalty
Author: Martine Castello
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Category : Atmospheric carbon dioxide
Languages : fr
Pages : 46
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Book Description
L'état des connaissances actuelles et les défis technologiques à relever, pour que la capture et le stockage géologique de CO2, apportent une réponse concrète permettant de faire face aux risques de changement climatique.
