Trudno sobie wyobrazić nowoczesną rafinerię bez konieczności wykorzystania wodoru. Do jakich celów wykorzystujemy wodór w rafinerii?
Przede wszystkim, aby spełnić wymagania stawiane nowoczesnym paliwom silnikowym. Głównie w zakresie zawartość siarki (maks. 10 mg/kg) oraz w celu usunięcia związków nienasyconych, które negatywnie wpływają na stabilność paliwa. Wodór jest niezbędny, żeby zwiększyć konwersję ropy naftowej, czyli uzyskać większy uzysk paliw z baryłki ropy. Realizuje się to w procesie hydrokrakingu, gdzie w temperaturze ok. 400⁰C i przy ciśnieniu 160 atm. przerabia się ciężkie destylaty w kierunku komponentów paliw silnikowych. I w końcu w wielu procesach rafinacji produktów naftowych, takich jak: oleje bazowe, parafiny – w celu poprawy ich jakości i stabilności. Poniższy schemat ilustruje cykl produkcji i zużycia wodoru w rafinerii.
Dodatkowo stosuje się metody odzysku wodoru ze strumieni rafineryjnych. Oprócz instalacji adsorpcyjnego odzysku wodoru (PSA) można zastosować też inne metody rozdziału (WOW, czyli Węzeł Odzysku Wodoru), np. rozdział gazów metodą rozdziału na membranach lub metodami niskotemperaturowymi przez wykroplenie pozostałych gazów (głównie LPG).
Wodór w rafinerii jest produkowany i zużywany na bierząco, więc nie buduje się instalacji do jego magazynowania. Obecnie jednak trwają prace koncepcyjne nad możliwością magazynowania wodoru w kawernach solnych. Zromadzony tam wodór teoretycznie mógłby być buforem bezpieczeństwa dla zaopatrywania w wodór rafinerii, ale przede wszystkim stanowiłby olbrzymi rezerwuar energii.
Rafineria to jeden z przykładów wykorzystywania wodoru na olbrzymią skalę. Dla przykładu rafineria Grupy LOTOS w Gdańsku zużywa na godzinę ok. 13,5 tony czystego wodoru. Jednak wodór jest niezwykle istotnym surowcem również w innych sektorach przemysłu. To najważniejszy surowiec do syntezy amoniaku, a następnie produkcji nawozów sztucznych. Jest również niezbędny w syntezie chemicznej, zwłaszcza do produkcji metanolu oraz olbrzymiej palety węglowodorów syntetycznych. Wodór powszechnie stosuje się do utwardzania tłuszczy w przemyśle spożywczym. Przemysł metalurgiczny wykorzystuje wodór do redukcji rud metali, takich jak german, molibden czy wolfram. Często wykorzystywany jest w kosmetyce i farmacji do dokładnego oczyszczania składników preparatów. Jednym słowem, trudno sobie wyobrazić dzisiejszy przemysł bez wodoru.
Archiwum
W walce ze zmianami klimatu firmy coraz częściej sięgają po nietypowe, nowatorskie rozwiązania. Jednym z nich jest projekt „Orca”. To nazwa zakładu, w którym Wyłapywany z powietrza dwutlenek węgla będzie pompowany głęboko pod ziemię. Tam przeobrazi się w skałę. Szacuje się, że w ten sposób uda się usunąć z atmosfery 4000 ton dwutlenku węgla rocznie.
Zakład „Orca”(co w języku islandzkim oznacza energię) powstał z połączenia sił dwóch firm – szwajcarskiej Climeworks i islandzkiej Carbfix.
Carbfix jest jednym ze światowych ekspertów w dziedzinie szybkiej podziemnej mineralizacji dwutlenku węgla. Działania firmy koncentrują się wokół elektrowni geotermalnej Hellisheiði, której celem jest zapewnienie energii odnawialnej. Dostarczona energia jest niezbędna do napędzania urządzeń firmy Climeworks.
Aktualnie w ramach tego projektu buduje się osiem modułowych kolektorów dwutlenku węgla. W rezultacie po rozbudowie ośmiomodułowa instalacja na Islandii będzie mogła wyłapać około 4 tysiące ton dwutlenku węgla z powietrza rocznie. Warto jeszcze dodać, że dzięki modułowej budowie kolektorów można je układać w stosy, co daje możliwość firmom projektowania instalacji o dowolnej wielkości. Islandia ma duże zasoby taniej energii geotermalnej, dlatego uważa się, że jest ona idealnym miejscem na budowanie tego typu instalacji.
Budowa „Orca” w parku geotermalnym w Hellisheidi na Islandii jest w zaawansowanym etapie. Zakład ma zacząć działać późną wiosną 2021 roku. W pierwszej fazie powstała infrastruktura i fundament pod budowę. Obecnie rozpoczęła się druga, która obejmuje montaż instalacji i maszyn. Ogromne wentylatory, ustawione na wzgórzu w południowo-zachodniej Islandii, będą „zasysać” dwutlenek węgla z powietrza. Następnie zostanie on mieszany z wodą i wpompowywany głęboko pod ziemię (od 800 do 2000 m). W wyniku naturalnej mineralizacji dwutlenek węgla reaguje ze skałą bazaltową i w ciągu kilku lat zamieni się w kamień, który można będzie wykorzystać do budowy.
Technologia Climeworks została już wykupiona przez światowe firmy, które chcą być neutralne pod względem emisji CO2. Wśród nich jest m.in. Microsoft. Rozwiązaniem interesuje się również Elon Musk, założyciel Tesli i SpaceX
Zobaczcie, jak wygląda zakład, który ma wychwytywać CO2 z powietrza i magazynować go pod ziemią - LINK.
Źródło: climeworks.com, globalcitizen.org, magazyny.pl
Grupa energetyczna BP planuje wybudować największą fabrykę niebieskiego wodoru do 2030 roku. Obiekt miałby moc 1 GW. Tym samym odpowiadałby 20% zapotrzebowania Wielkiej Brytanii na wodór.
Zakład ma powstać w konurbacji Teesside. Przemysł w tym regionie odpowiada za ponad 5% brytyjskich emisji. Ponadto w Teesside znajduje się pięciu (z 25) największych emitentów w kraju.
– Czysty wodór jest niezbędnym krokiem na drodze ku zeroemisyjności. Niebieski wodór, zintegrowany z wychwytywaniem i składowaniem dwutlenku węgla, to niezawodne rozwiązanie dla przemysłu – powiedział Dev Sanyal, wiceprezes BP, i dodał: – Może również odgrywać istotną rolę w dekarbonizacji trudnych do zelektryfikowania branż i obniżaniu kosztów transformacji energetycznej.
W listopadzie ub.r. Boris Johnson ogłosił plany produkcji 5 GW wodoru do 2030 roku. Rząd ma przeznaczyć nawet 500 milionów funtów, aby stworzyć Hydrogen Neighbourhood do 2023 roku, a Hydrogen Village do 2025 roku. Pod tymi nazwami kryją się odpowiednio społeczności i miasta, w całości zasilane energią wodorową.
– Czysty wodór ma ogromny potencjał. Pomoże nam w pełnej dekarbonizacji Wielkiej Brytanii. Wspaniale, że BP rozwija projekt wodorowy w Teesside – powiedziała Anne-Marie Trevelyan, brytyjska minister energii.
Źródło: https://swiatoze.pl/
