엑손모빌(Exxon Mobil)사는 캐나다의 알버타에서 컬 오일샌드(Kearl oil sand)의 생산량을 계획보다 앞서서 확대하고 있다. 현재 110,000배럴/일의 생산량을 가지는 생산 지역에서 오일샌드 생산량 증가를 통해서 매일 220,000배럴 이상의 오일샌드를 처리할 수 있게 된다. 컬은 46억배럴 이상의 오일샌드 자원을 보유하고 있으며 40년 이상 생산을 지속할 수 있다.
오일샌드의 생산량 확대 프로젝트는 비투멘(Bitumen) 연료들을 생산하기 위하여 파라피닉 거품 처리(Paraffinic froth treatment, PFT)를 이용하는 3개의 추가적인 공정들로 구성된다. PFT 기술은 현장에서 비투멘을 처리하여 물과 토지 성분들을 제거하고 비투멘의 품질을 향상시키는 것이다. 이후 비투멘은 희석된 비투멘 제품으로 전환시키기 위하여 응축액들과 혼합된다.
PFT 공정은 비투멘 품질 향상을 위하여 현장에서 이용되는 코커(Coker)에서 무거운 성분(아스팔텐, Asphalten)들을 제거하기 위하여 요구되는 에너지량보다 적은 에너지를 이용하여 오일샌드 추출물에 포함되어 있는 아스팔텐들을 제거한다. 이를 통해서 온실가스 배출량을 저감시키게 된다. 코거와 같은 공정의 제거는 수십억 달러의 자본 투자와 관련된 운전 비용을 피하도록 해준다. 에너지 요구량도 에너지 저감 복합 시설들의 설치를 통해서 저감된다.
컬(Kearl)은 무겁고 황성분이 많으며 희석된 비투멘으로 중질유들을 처리할 수 있는 석유 정제 플랜트들에 적합하다. 컬은 22.6의 API 값을 가졌으며 3.4wt%의 황과 8.9wt%의 콘래드슨 카본(Conradson carbon)을 가지고 있다. 엑손모빌사는 이 프로젝트가 일반적인 석유 정제 공정에서 배출되는 전생애 온실가스 배출량과 거의 비슷한 온실가스를 배출하는 혼합 비투멘 연료를 생산한다고 발표했다.
2014년 5월 IHS 에너지사에 의해서 발표된 보고서를 따르면, 미국에서 소비된 석유의 45%는 캐나다의 오일샌드와 동일한 온실가스 강도를 가지고 있다. 2012년에 HIS 에너지사에 의해서 예측된 평균 석유 기준과 비교하여 오일샌드를 통해서 생산된 정제 제품들은 미국에서 소비된 석유 평균보다 1~19% 높은 전생애 온실가스 배출량을 가진다. 더욱 자세하게 IHS 에너지사는 보다 넓은 경계 조건들을 적용하면 PFT 공정으로 처리된 비투멘은 미국내의 석유 정제 공정의 well-to-wheel 온실가스 배출량보다 단지 3% 증가할 것으로 예측하였다.
다른 환경 혁신 기술들은 물의 사용량을 저감하기 위한 수자원 저장, 토지 이용, 폐기물 재생 등을 포함한다. 더불어 알버타주는 KOS 프로젝트를 위해 제출된 EPEA 승인은 1배럴당 이산화탄소 배출량이 40kg의 목표를 달성하기를 요구하고 있다. (캘리포니아 대기 자원 위원회(California Air Resources Board)는 2012~14년 동안에 캘리포니아 정제소들에 제공된 석유 부피당 탄소 강도를 계산하여 11.30 gCO2e/MJ의 평균 탄소 강도를 설정하였다.)
엑손모빌사는 일일 생산량을 2% 증가시켜 4백1십만 배럴/일의 생산을 달성하기 위하여 기대한다. 이와 같은 양의 증가는 2014년에 완료된 다수의 프로젝트들과 컬 오일샌드 생산량 확대 등을 포함하여 2015년에 시작된 7개의 주요 개발 프로젝트들에 의해서 달성된다. 컬 프로젝트는 캐나다 알버타주의 북동쪽에 위치한 지역에서 진행되며 엑손모빌의 계열사인 임페리얼 오일(Imperial Oil Limited)에 의해서 운전된다.
ExxonMobil brings Kearl oil sands expansion online ahead of schedule; overall capacity doubling to 220K barrels per day
Exxon Mobil has
started production at its Kearl oil sands expansion project in Alberta, Canada ahead of schedule; the expansion is expected to double overall capacity to 220,000 barrels of bitumen a day, with the expansion itself ultimately expected to reach 110,000 barrels per day. Kearl will access approximately 4.6 billion barrels of resource for more than 40 years. (
Earlier post.)
The expansion project consists of three additional trains that use proprietary paraffinic froth treatment (PFT) technology to produce bitumen. PFT technology processes bitumen on-site to remove water and solids and improve bitumen quality. The bitumen is then blended with condensate to create a diluted bitumen product.
The PFT process removes a portion of the heavy end of the barrel (asphaltenes) using less energy than would be required to remove the same heavy ends in a coker at an on-site upgrader, thus reducing greenhouse gas emissions.
Eliminating the need for an on-site upgrader also avoided a multi-billion dollar capital investment and associated operating expenses. Energy needs are further reduced through the installation of energy-saving cogeneration facilities.
Kearl is a heavy, high-sulfur, diluted bitumen that is
suited for refineries with heavy crude capabilities. Kearl has an API gravity of 22.6 (whole crude), and contains 3.4 wt% sulfur and 8.9 wt% Conradson carbon, making it an attractive coking crude.
ExxonMobil says that the project produces blended bitumen with about the same lifecycle greenhouse gas emissions as the average crude oil refined in the United States.
(According to a May 2014 report from IHS Energy, 45% of the crude oils consumed in the United States are within the same GHG intensity range as those from the Canadian oil sands. Comparing the oil sands against the average crude oil baseline estimated by IHS for 2012, refined products from oil sands has life-cycle GHG emissions that are between 1% and 19% higher than the average crude oil consumed in the United States. This places oil sands within the same GHG intensity range as 45% of crude oil supplied to US refineries in 2012.)
(More specifically, IHS Energy estimated that, under wide boundary conditions, mined bitumen treated with a PFT process (as is Kearl bitumen), results in approximately a +3% difference in well-to-wheels GHGs compared to the “average US barrel refined in the US”.)
Other environmental innovations include on-site water storage to reduce water use, progressive land and tailings reclamation, and a state-of-the-art waterfowl deterrent system.
Furthermore, Alberta stated that any EPEA approval that may be issued for the KOS Project may require Imperial Oil to reach its stated GHG intensity target of 40 kilograms (kg) of carbon dioxide equivalent (CO2e) per barrel.
(The California Air Resources Board (ARB) established the 2014 Crude Average carbon intensity of 11.30 gCO2e/MJ, calculated by weighting the carbon intensity value for each crude by the volume supplied to California refineries during 2012, 2013, and 2014.)
Kearl’s bitumen was first processed in ExxonMobil refineries to help the company fully understand its properties before introducing it to the market. It is now processed in more than 25 refineries around the world.
—Neil Duffin, president of ExxonMobil Development Company
ExxonMobil expects to increase its global production volumes this year by 2% to 4.1 million oil-equivalent barrels per day, driven by 7% liquids growth. The volume increase is supported by the ramp up of several projects completed in 2014 and the expected startup of seven major developments in 2015, including the Kearl expansion, Hadrian South in the Gulf of Mexico, Banyu Urip in Indonesia and deepwater expansion projects at Erha in Nigeria and Kizomba in Angola.
The Kearl project is located about 75 kilometers northeast of Fort McMurray, Alberta, and is operated by Imperial Oil Limited, an ExxonMobil affiliate.
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