正しいサイズのガスコンプレッサを選択することの重要性

ガスコンプレッサのサイズ設定ガイド

ほぼ確実にそうですが、炭素回収が有益であると判断したら、適切なコンプレッサを選択する必要があります。ここでは、コンプレッサ技術とガスコンプレッサのサイズ設定が最も重要な役割を果たします。

まず、テクノロジを見てみましょう。これは簡単な決定だからです。回収したCO2を販売する場合は、オイルフリーコンプレッサを選択する必要があります。その理由は、回収されたCO2の主な購入者の1つが飲料業界であるためです。したがって、圧縮プロセスは新しい汚染物質、この場合はオイルを導入してはなりません。

次に、ガスコンプレッサのサイズ設定の問題があります。これは、サイズを大きくしすぎることなく、いつでも仕事をこなせるモデルを選択するために重要です。小さすぎるコンプレッサを選択すると、必要な出力が得られない可能性があります。一方、大きすぎるものを選択すると、2つの大きな欠点があります。第一に、それは多くのエネルギーを浪費し、そのためお金を浪費します。さらに、大きすぎるコンプレッサは通常、寿命が短くなります。これは、このコンプレッサの起動と停止が頻繁に発生し、最適な速度で稼働しないためです。

ガスコンプレッサのサイズ設定の主な変数

コンプレッサの適切なサイズ設定は、さまざまな変数を考慮する必要があるため、実際の課題です。

CO2回収に使用されるコンプレッサのサイズを決定する主な要因は、フローです。炭素回収の場合、通常は体積的には言及されません。代わりに、1時間あたりのCO2のキログラム/トンで表されます。そのフローは、たとえば化学プロセスやセメントプロセスの場合、非常に大きくなる可能性があります。
次のステップは、CO2が生成される圧力を把握することです。一部のプロセスでは、二酸化炭素を含む煙道ガスがすでに圧縮されています。他のケースでは、CO2は非常に低い圧力となっています。これは、コンプレッサのサイズと技術を決定するのに役立つもう1つの要因です。
3番目のパラメータは、二酸化炭素の排出先、つまり必要な出口圧力です。たとえば、二酸化炭素を液体化してから他の場所に輸送するには、20～30 barの圧力だけが必要です。しかし、地下貯蔵では90～170 barのはるかに高い出口圧力を必要とします。これらは圧縮CO2の最も一般的な用途ですが、他に、パイプラインを通してCO2を送る方法もあります。この場合、地域のパイプラインでは10～15 bar、二酸化炭素をより長い距離で輸送する場合であれば70～90 barの範囲の出口圧力が必要です。

CO2コンプレッサかCO2ブースタか?

これらの圧力の中には、1台のコンプレッサで達成できるものもあれば、複数のコンプレッサまたはコンプレッサとブースタの組み合わせを必要とするものもあります。

アトラスコプコでは、あらゆる種類のスクリュコンプレッサを提供しています。一方では、当社のスクリュコンプレッサは、高流量と低圧に最適なソリューションであり、他方では、ピストンコンプレッサは高圧に非常に簡単に対応できます。これらの技術と両方を組み合わせることで、さまざまな炭素回収要件に対応できます。

また、可変速駆動（VSD）を搭載したコンプレッサは、炭素回収において重要な役割を果たしていることにも注意してください。その理由は、必要な量のCO2しか圧縮しないため、定速コンプレッサよりもはるかに効率的なソリューションとなります。

前述のパラメータは変更される可能性があるためです。VSDコンプレッサは、さまざまな点で価値があります。通常の運転で省エネ（そのためコスト削減）となるだけではありません。また、これらの変化するパラメータに適応するための理想的なソリューションでもあります。

水分への対処

プロセスに油を導入しないことが重要であると前述しました。他の汚染物質についても同じことが言えます。ガスに何が含まれているのかを知ることで、ガスを効果的に処理する方法を知ることができます。

そのため、プロセスの最後に望ましいCO2品質を知ることが重要です。

注意しなければならない汚染物質の1つは水です。圧縮する必要がある最も一般的なタイプの二酸化炭素は、いわゆる「湿ったCO2」であり、水分が含まれています。水分は、腐食につながる可能性がありコンプレッサのコンポーネントに必要な材料を決定するため、この水分含有量を知ることは、考慮する必要があるもう1つの要因です。

そのため、アトラスコプコの炭素回収用コンプレッサはすべて、安全のためにステンレス鋼を使用しています。

この水分を取り除くための1つの選択肢は、圧縮プロセス中または圧縮プロセス後にCO2を乾燥させることです。もちろん、アトラスコプコにはそのためのソリューションもあります。