Produktion av bioolja i pannanläggningar erfarenheter och nästa steg

Transkript

1 Produktion av bioolja i pannanläggningar erfarenheter och nästa steg Margareta Lundberg R&D Manager Service, Energy and Environment Joakim Autio R&D Program Manager, Environmental systems

2 Innehåll Valmets lösningar Nya teknologier för bränsleomvandling Resurseffektivitet med integrering 4 Fortums biooljeanläggning i Joensuu 5 Nästa utvecklingssteg 6 Summering

3 Valmets pannverksamhet - historia 1841 Keillers Werkstad 1979 Götaverken Ångteknik AB förvärvar Svenska Maskinverken 1996 Kvaerner förvärvar Tampella Power 1851 Ångpannetillverkningen startar 1985 Generator går in i Götaverken Energy Systems 2013 Valmet knoppas av från Metso 1906 Telegramadress: Götaverken 1991 Götaverken Energy Systems säljs till norska Kvaerner A/S 1994 Götaverken byter namn till Kvaerner Pulping 1996 Kvaerner Pulping byter namn till Kvaerner Power 2006 Metso förvärvar pannverksamheten från AkerKvaerner 3 22 October, 2015 Valmet Margareta Lundberg

4 Valmet Leading global developer and supplier of Process technologies, Automation and Services for the Pulp, Paper and Energy industries Converting renewable resources into sustainable results

5 Key figures in 2017 Orders received EUR 3,272 million Orders received by business line Orders received by area 10% 21% Net sales EUR 3,058 million 32% 38% 17% Comparable EBITA EUR 218 million 6% Comparable EBITA margin 7.1% Employees (on Dec 31, 2017) 12,268 21% Services Automation Pulp and Energy Paper 10% 46% North America South America EMEA China Asia-Pacific 5 Valmet General presentation 2018

6 Vår utbud inom energi- och bioteknologisektorn Teknologier 1 Bränslehantering 2 Förgasning 3 Pannor och rökgasrening 4 Biooljeproduktion 5 Modulariserade kraftverk 6 Förhydrolys - Biobränslen - Biomaterial & kemikaler - Biokolproduktion Service Anläggningsuppgraderingar Konverteringar Prestandaservice Service inom miljöteknik Komponenter & reservdelar Utbildning Automation Automationssystem Prestandalösningar Analysatorer och mätningar Industrial internetlösningar Service inom automation Valmet

7 Nya teknologier för bränsleomvandling

8 Fullskaliga referenser inom bränsleomvandling Förgasning av biomassa Avfallsförgasning Medium BFB < MW Indirekt förgasning e av biomassa Vaskiluodon Voima, Vasa, Finland Lahti Energia, Lachtis, Finland GoBiGas, Göteborg, Sverige 140 MW biogas ersätter kol i en PC-panna 2*80 MW (SRF) 20 MW SNG Integrerad pyrolys Fortum Joensuu, Finland 30 MW bioolja Lignin Domtar Plymouth, NC, USA ton/år lignin Lignin Stora Enso, Sunila, Finland ton/år lignin Valmet

9 Resurseffektiv produktion av bioolja med integrerad pyrolys

10 FoU-samarbete mellan företag ger resultat Pyrolys som ett exempel 1980-talet VTT gör första studierna på pyrolys 2007 Teknologikonsortium mellan Valmet, UPM och VTT bildas Pilotkörningar hos VTT 2010 Förbränningsprov på pyrolysolja (1 MW) Konceptstudie för demoanläggning börjar FoU-projekt på uppgraderad pyrolysolja startas Pressmeddelande 10 april, 2018 Valmet, Fortum och Preem samarbetar i förädling av pyrolysolja till avancerat skogsbaserat bränsle Konsortiet utvecklar teknologi att producera advacerade biodrivmedel 1990-talet Första FoUprojekten med finska företag 2009 Fortum ansluter sig i utvecklingskonsortiet Pilotkörningar börjar på Valmet R&D Center i Tammerfors 2012 Fortum och Valmet skriver kontrakt på demoanläggningen i Joensuu 2013 Kommerciell drift börjar i Joensuu 2015 Anläggningen i Joensuu överlämnas åt Fortum Valmet

11 Integrerad pyrolys Valmet DCS Högtrycksånga Turbin Electricitet Okondenserbar gas Fjärrvärme Biomassa Torkning Kondensering Finkross Fluidbäddpanna Pyrolysenhet Bioolja Valmet

12 Resurseffektivt med integrerad pyrolys En symbios mellan två processer: Värme till pyrolysen tas i form av het sand från bädden Restkol och gas förbränns i pannan Även låga temperaturkällor kan användas till torken ökad verkningsgrad Existerande infrastruktur utnyttjas Energiverkningsgrad ~90% CO 2 -utsläpp minskar >90% jfr EO5 100% I pyrolysdrift producerar KVV*: 5% mera el, ökade värmelasten möjliggör extra last till turbinen 5% lägre bränslekonsumption, då resterna eldas i pannan *med konstant värmelast 0% Wood Liquid Char Gas Valmet

13 Integrering minskar på investeringskostnaden Ensamstående produktionsanläggning - Grön: Pyrolys - Blå: Koksförbränning och värmeåtervinning Produktion integrerat till KVV: Grön: Pyrolys Grå: Befintlig anläggning Valmet

14 Fortum Joensuu Pyrolyskraftverk

15 Integrerad pyrolys i Fortum, Joensuu Bränslen: flis, sågspån, skogsavfall Kapacitet: 30 MW th bioolja Produktionskapacitet ton bioolja/år Minskar CO2-utsläpp med ton/år Minskar svavelutsläpp med 320 ton/år Bränsletorkning / krossning Pyrolysreaktorn i pannhuset Kondensering av bioolja Lagringcisterner för bioolja 16

16 *jämfört med tung brännolja/eo5 Fortums KVV i Joensuu förändrades till ett bioraffinaderi med integrerad pyrolys Upp till 90% mindre utsläpp av växthusgaser* > 10,000 egnahemshus kan få sin värme från biooljan 50,000 ton bioolja/år ton minskning i svavelutsläpp* Valmet 160 ton bioolja eldades vid E.ON Karlshamns kraftverk

17 Bioolja kan användas i stor skala Exempel på slutanvändare Fortum, Joensuu, Finland 10 MW th Savon Voima, Iisalmi, Finland 10 MW th Fortum, Vermo, Finland 50 MW th E.ON, Karlshamn, Sweden 174 MW th E.On Karlshamn, photo courtesy of E.On Valmet

18 Hurdant är Fortum Otso? Svavelhalt < 0,05 m-% (torrsubstans), ASTM D4208 Kvävehalt 0,1 0,5 m-% (torrsubstans) ASTM D5291 Askhalt < 0,3 wt-%, EN ISO 6245 Värmevärde (LHV) MJ/kg (AR) Vattenhalt m-%, ASTM E203 Flampunkt (uppehåller ej förbränning): C Självantändningstemperatur > 600 C ph 2,5 3,5 Säkerhetsdatablad tillgänglig 19 Källa: Fortum

19 Vermo värmecentral i Esbo Erfarenheter och rökgasdata 49 MW HFO => 46 MW bioolja Rökgasrening med ESP, krav även med HFO Rörsystem & pumpar utbytta Cistern i syrafast stål konstruerad inne i en befintlig HFO cistern Modifieringar från naturgas till bioolja: Modifiering av brännaren Flamdetektor Tändare Ventilgrupp Inget behov av stödbränsle Rökgasdata (vid 3% O 2 ): * Effekt MW NO x mg/m 3 CO 9-10 mg/m 3 SO mg/m 3 O 2 3,3-3,4 % Partiklar 2-3 mg/m3 (efter ESP) Valmet Källa: Fortum

20 Framgångsfaktorer för ett lyckat projekt och biooljeframställning Bränsle Tillgång till kvalitativ råvara Biomassan bör helst ha hög andel flyktiga ämnen, låg askhalt (flis, sågspån ypperliga) Fluidbäddpanna Driftsresurser Lång årlig drifts/produktionstid Layout både internt och externt pannhuset som möjliggör ny utrustning Tillgång till sekundärvärme Tillgång till kylkapacitet (tex vattendrag) Marknad för slutprodukterna Åtgång för bio-olja under stora delar av året Värmeunderlag Logistik för bio-oljan Valmet

21 Nästa steg med pyrolys

22 Alternativa väg till transportbränslen via pyrolys Fast pyrolysis Fortum Otso bio-oil Heavy fuel oil Photo: Fortum Light fuel oil Catalytic pyrolysis Biocrude Upgrading in biorefinery Conventional oil refinery Valmet

23 Summering Valmet har lång erfarenhet och referenser i konvertering av biomassa i olika former. Att kommercialisera nya teknologier kräver hela värdekedjan är med i utvecklingen Pyrolys ger möjligheten att integrera nya processer till befintliga resurser effektivt Pyrolys av biomassa bygger på tiotals år av forskning samtidigt som man forsätter utveckla nya tillämpningar och nya slutprodukter Nyformat utvecklingssamarbete mellan Valmet, Fortum och Preem Valmet

24 Pressmeddelande 10.4 Valmet och Fortum samarbetar med Preem för att ta utvecklingen av bioolja till drivmedel till en ny nivå Valmet och Fortum utvecklar teknik för att producera avancerade, högvärdiga lignocellulosabaserade bränslen, till exempel drivmedel eller högvärdiga biovätskor. Tekniken anses vara en av de mest konkurrenskraftiga och effektiva metoderna för att producera avancerade biobränslen för att svara mot de europeiska målen för minskade utsläpp av växthusgaser. Fortums och Valmets roll är att utveckla och kommersialisera produktionsteknik för uppgraderad pyrolysolja som lämpar sig som till exempel samprocessering i raffinaderi, och baserat på en termisk pyrolysteknikplattform lik den som finns på Fortums biooljeanläggning i Joensuu, och som har levererats av Valmet. Preem kommer att fokusera på behandling av den uppgraderade pyrolysoljan till drivmedel under raffinaderiförhållanden med lämplig teknik Valmet

25 26 20 April 2018 Valmet Author / Title

26