Teknoøkonomisk mulighetsstudie av gjennomføring av karbonfangst fra store utslippskilder ved Preemraff Lysekil (PREEM CCS)

Bakgrunn og hensikt med prosjektet?
Preem er en av de industrier som slipper ut mest CO₂ i Sverige. Selskapet har to raffinerier på vestkysten av Sverige, ett i Lysekil og ett i Gøteborg. Den geografiske plasseringen gjør det relevant å vurdere en tilknytning til det norske fullskala CCS-prosjekt. Det kan være aktuelt å frakte CO₂ som er fanget av Preem til det planlagte CCS-knutepunktet på den norske vestkysten, for permanent lagring.

Hva var prosjektets mål?
Hovedmålet i prosjektet, var å undersøke muligheten for å implementere fullskala CO₂-fangst fra Preems hydrogenproduksjonsenhet (HPU) ved Preemraff Lysekil i Sverige og produsere flytende CO₂ for permanent lagring utenfor den norske vestkysten i henhold til spesifikasjoner og krav fastsatt i Langskip-initiativet.

Hvilke aktiviteter er gjennomført i prosjektet?
De viktigste prosjektaktivitetene var:
• Demonstrasjon av karbonfangst ved produksjonsenheten for hydrogen (HPU) ved Preem-raffineriet i Lysekil. Produksjonsenheten er basert på dampmetanreforming (SMR). I demonstrasjonen ble pilotskala CO₂-absopsjon testet ved bruk av Aker Carbon Captures mobile testenhet (MTU).
• Ekstrapolering av resultatene fra demonstrasjonen slik at de kan sees i sammenheng med arbeidet med fullskala implementering av CO₂-fangst fra HPU og andre store utslippskilder ved Lysekil-raffineriet, samt ved Preems raffineri i Gøteborg.
• Dybdeundersøkelser av muligheter for energieffektivisering i CCS-verdikjeden, inkludert gjenvinning og bruk av restvarme på raffineriet som kan brukes til å drive prosessen for gjenvinning av løsemidler samt bruk av alternative løsemidler for karbonfangst.
• Evaluering av tekniske gjennomførbarhet og kostnad for CCS-verdikjeden inkludert CO₂-fangst og transport med skip til lagringsanlegg utenfor den norske vestkysten.
• Undersøkelse av relevante juridiske og regulatoriske sider ved CO₂-transport og -lagring over landegrenser og nasjonale mål for utslippsreduksjon i Norge og Sverige.

Hva har prosjektet oppnådd? Ble målene til prosjektet oppnådd?
Prosjektmålene ble nådd, og alle leveransene er ferdigstilt. Spesielt:
• Pilotskalatestene av aminbasert CO₂-fangst fra røykgassene fra raffineriets HPU, ble gjennomført med suksess, og demonstrerte dermed den tekniske gjennomførbarheten av fangstprosessen, verifiserte kritiske prosessparametere og reduserte den tekniske og kommersielle risikoen for senere fullskala prosjektutvikling.
• Det ble levert en mulighetsstudie for et anlegg som fanger 90 % av CO₂-utslippene ved HPU i Lysekil ved bruk av Aker Carbon Captures teknologi.
• Estimering av kostnad og eksternt energibehov for dampproduksjon til CO₂-fangstenheten fra lavkost- og lavutslippsvarmekilder for løsemiddelregenerering for ulike fangstmetoder (fangst fra HPU og andre stacks i Lysekil).
• Modellering av CO₂-fangst- og prosess for flytendegjøring for ulike fangstmetoder for å kartlegge teknisk ytelse relatert til energibehov, forbruksvarer og utstyrsdesign.
• Evaluering av gjennomførbarhet og kostnad for fem alternativer for CCS-verdikjeder for Preem-raffineriet i Lysekil samt en tilleggsverdikjede som også tar hensyn til transport av CO₂ fanget fra Preem-raffineriet i Gøteborg. Estimering av KPI-er som for eksempel kostnad for fanget og unngått CO₂ i verdikjeden, samt potensialet for kostnadsreduksjon for ulike transportalternativer (f.eks. redusert press på shipping og stordriftsfordeler).
• Undersøkelse av relevante juridiske og regulatoriske sider ved CO₂-transport og -lagring over landegrenser og nasjonale mål for utslippsreduksjon i Norge og Sverige. Undersøkelsene avdekket at transport av CO₂ fra Sverige til Norge for geologisk lagring under havbunnen har vært lovlig siden 2019. Økonomiske insentiver for CCS i Sverige ble også beskrevet.

To publikasjoner er åpent tilgjengelig:
• D5.1 Syntese av hovedfunn for PreemCCS
• Tilgjengelig online i Chalmers arkiv: https://research.chalmers.se/publication/528685
• D4.2 Juridisk og regulatorisk rammeverk for svensk/norsk CCS-samarbeid
• Tilgjengelig online i SINTEF-arkivet: https://hdl.handle.net/11250/2984155

Planer videre?
Et neste steg kan være en mer detaljert studie om hvordan man implementerer fullskala CCS ved Lysekil-raffineriet. Noen problemer som bør adresseres, men som var utenfor oppdraget i dette prosjektet, inkluderer:
• HMS-analyse og vurdering av praktisk gjennomførbarhet og implementering av varme- og driftsintegrasjon mellom HPU-raffineriet og fangstanlegget,
• Detaljert undersøkelse av alternativene for stedlige kjølesystem og effektkostnaden for unngått CO₂,
• Effekten av å øke CO₂-fangstraten vurdert mot kostnad for mengde unngått CO₂-utslipp,
• Detaljert undersøkelse av grensesnittene som trengs for lasting av skip,
• Muligheter for ekstra kostnadsreduksjon for skipstransport av CO₂, utnytte synergier med andre nye CCS-prosjekter i Nordsjøen (f.eks. felles transport, deling av eiendeler, stordriftsfordeler), og
• Evaluering av muligheter for å produsere elektrodrivstoff ved bruk av fanget karbon og fornybart hydrogen (CCU). Det fangede karbonet bør være ikke-fossilt og drivstoffet som produseres bør målrettes mot transportsektorer som mangler lavkarbonalternativer.

Det er helt klart nødvendig å fortsette med det pågående arbeidet med å overvåke lovgivning og samarbeide med myndighetene for å forstå og overholde alle nødvendige juridiske rammer, spesielt forskrifter vedrørende ansvar for CO₂-lekkasje under transport fra fangststedet til det permanente lagringsstedet.

En mer detaljert beskrivelse av fremtidsplanene finnes i den offentlige rapporten «PreemCCS Synthesis of main project findings».