Transportation of CCU-compounds
Tuomisto, Oona (2023)
Diplomityö
2023
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023062057124
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023062057124
Tiivistelmä
Carbon capture and utilisation (CCU) has recently received a lot of attention as a potential option to reduce carbon dioxide (CO2) emissions. Combining CCU with Power-to-X (PtX) can create value chain that is able to simultaneously reduce CO2 emissions while storing energy from renewable energy sources.
This thesis reviews the transportation logistics of the value chain with aim to find the most economically optimal transportation solution for different compounds and scenarios. The transportation of the compounds is reviewed in gas, supercritical, and liquid phase in road, rail, ship, and pipeline transportation. To achieve comprehensive cost results, multiple transported capacities and distances was used.
In addition to estimating cost ranges for all transportation options, three different cases were studied to consider the effect of different process locations and production capacities. The pipeline transportation was considered to be the most economical option for most of the scenarios. Additionally, it was found that for smaller capacities, the road and rail transportation is more economical option due to the high initial investment costs of pipeline transportation. Hiilidioksidin talteenotto ja hyödyntäminen (CCU) on saanut viime aikoina paljon huomiota mahdollisena vaihtoehtona vähentää hiilidioksidipäästöjä. Yhdistämällä CCU ja Power-to-X (PtX) voidaan luoda prosessi, joka pystyy samanaikaisesti vähentämään hiilidioksidipäästöjä ja varastoimaan energiaa uusiutuvista energialähteistä.
Tässä diplomityössä tarkastellaan prosessin kuljetuspuolta tavoitteena löytää taloudellisesti optimaalisin kuljetusratkaisu erilaisille yhdisteille ja skenaarioille. Yhdisteiden kuljetusta tarkastellaan kaasumaisessa, ylikriittisessä ja nestemäisessä olomuodossa tie-, rautatie-, laiva- ja putkikuljetuksissa. Kattavien kustannustulosten saavuttamiseksi työssä käytettiin useita kuljetettavia kapasiteetteja ja etäisyyksiä.
Kaikkien kuljetusvaihtoehtojen kustannusarvioiden lisäksi tutkittiin kolmea eri tapausta, joissa otettiin huomioon erilaisten prosessisijaintien ja tuotantokapasiteetin vaikutus. Putkikuljetusta pidettiin edullisimpana vaihtoehtona useimmissa skenaarioissa. Lisäksi havaittiin, että pienemmillä kapasiteetilla maantie- ja rautatiekuljetukset ovat edullisempia vaihtoehtoja putkikuljetusten korkeiden alkuinvestointikustannusten vuoksi.
This thesis reviews the transportation logistics of the value chain with aim to find the most economically optimal transportation solution for different compounds and scenarios. The transportation of the compounds is reviewed in gas, supercritical, and liquid phase in road, rail, ship, and pipeline transportation. To achieve comprehensive cost results, multiple transported capacities and distances was used.
In addition to estimating cost ranges for all transportation options, three different cases were studied to consider the effect of different process locations and production capacities. The pipeline transportation was considered to be the most economical option for most of the scenarios. Additionally, it was found that for smaller capacities, the road and rail transportation is more economical option due to the high initial investment costs of pipeline transportation.
Tässä diplomityössä tarkastellaan prosessin kuljetuspuolta tavoitteena löytää taloudellisesti optimaalisin kuljetusratkaisu erilaisille yhdisteille ja skenaarioille. Yhdisteiden kuljetusta tarkastellaan kaasumaisessa, ylikriittisessä ja nestemäisessä olomuodossa tie-, rautatie-, laiva- ja putkikuljetuksissa. Kattavien kustannustulosten saavuttamiseksi työssä käytettiin useita kuljetettavia kapasiteetteja ja etäisyyksiä.
Kaikkien kuljetusvaihtoehtojen kustannusarvioiden lisäksi tutkittiin kolmea eri tapausta, joissa otettiin huomioon erilaisten prosessisijaintien ja tuotantokapasiteetin vaikutus. Putkikuljetusta pidettiin edullisimpana vaihtoehtona useimmissa skenaarioissa. Lisäksi havaittiin, että pienemmillä kapasiteetilla maantie- ja rautatiekuljetukset ovat edullisempia vaihtoehtoja putkikuljetusten korkeiden alkuinvestointikustannusten vuoksi.