Knutsen NYK Carbon Carriers(KNCC,日本郵船和Knutsen的合資企業)和PaceCCS完成了一項聯合研究,以評估高壓運輸液態二氧化碳的可行性。

碳捕集、利用與封存(CCUS)被認為是實現碳中和社會的有效且必要的概念。在這一價值鏈中,液態二氧化碳運輸船在將二氧化碳運輸到儲存及利用場所方面發揮著至關重要的作用。預計未來對液態二氧化碳運輸船的需求將快速增長。
KNCC表示,腐蝕和常溫下形成干冰是許多CCUS項目面臨的主要風險。捕獲的二氧化碳中存在的雜質會導致化學反應和其他相互作用,從而導致腐蝕、侵蝕,并且使二氧化碳在儲存和運輸過程中保持液態變得更有難度。二氧化碳高壓(EP)運輸在明顯高于中壓(MP)和低壓(LP)等冷藏運輸條件的環境溫度下進行,這減少了CCUS/CCS價值鏈的能源需求。
兩家公司對高壓條件運輸液態二氧化碳進行了研究。研究結果表明,與中壓和低壓運輸相比,高壓運輸提供了更大的溫度安全裕度。此外,高壓運輸對碳捕獲過程中的殘留物(三甘醇或甲醇)引起腐蝕的敏感性也大幅降低。
KNCC的高壓液態二氧化碳(LCO2-EP)液貨艙設計已于2022年獲得了挪威船級社(DNV)的原則性批準(AiP),該液貨艙具有減輕和防止強酸凝結的功能。因此,兩家公司表示可能不需要對氮氧化物和硫氧化物等雜質進行限制。
KNCC表示,由于LCO2-EP貨艙的垂直管道設計,無論是在臨時儲存點還是在船上,都可以在日常操作中完全排空液態二氧化碳貨物,從而防止腐蝕性或侵蝕性元素的長時間停留。
液態二氧化碳的載氣能力在很大程度上受到二氧化碳中輕質成分(如氫氣、氮氣和甲烷)數量的影響。一般來說,高壓運輸二氧化碳的最低含量為98%,而其他運輸方式中二氧化碳的最低含量為99.8%,甚至更嚴格。合作伙伴強調,這種靈活性使得碳捕集和液化處理設施更加簡單、成本更低。
此外,該研究還從二氧化碳捕集后采用高壓、中壓、低壓進行運輸和注入需要的能量進行了評估。結果顯示,高壓運輸需要的能量比中壓運輸少50%,比低壓運輸少70%,因為高壓條件下的二氧化碳具有更高的焓值,且更接近注入條件。
Pace CCS首席執行官MatthewHealey表示,“對于許多甚至大多數CCS項目來說,采用高壓運輸二氧化碳的優勢顯而易見,該方式可以提供更安全、成本更低、更簡便的二氧化碳運輸。這項研究的結果進一步支持了我們的獨立建議,即在全球許多CCS項目中考慮高壓運輸。”
KNCC首席執行官OliverHagen-Smith表示,“二氧化碳運輸需要成為一個重要的新興產業,以支持全球凈零排放目標的實現。我們相信,憑借其固有的簡便性和安全性,我們的LCO2-EP運輸技術將成為全球領先技術。”