KAPACITETSÖKNING AV MESAUGNEN PÅ MUNKSJÖ ASPA BRUK AB EN INVESTERINGSANALYS

Transkript

1 Examensarbete 10 poäng C-nivå KAPACITETSÖKNING AV MESAUGNEN PÅ MUNKSJÖ ASPA BRUK AB EN INVESTERINGSANALYS Reg.kod: Oru-Te-EXM080-M112/05 Kristian Larsson Projektledningsingenjörsprogrammet 120 p Örebro vårterminen 2005 Examinator: Maj Bodin INCREASE OF THE LIME KILN CAPACITY AT MUNKSJÖ ASPA BRUK AB AN INVESTMENT ANALYSIS Örebro universitet Örebro University Institutionen för teknik Department of technology Örebro SE Örebro, Sweden

2 FÖRORD FÖRORD Detta examensarbete är utfört på Örebro Universitet på avdelningen teknik och ingår som ett avslutande moment i ingenjörsprogrammet för projektledning 120 p. Rapporten är på C-nivå, 10 poäng vilket jag utfört på Munksjö Aspa Bruk AB under våren Under examensarbetet gång har jag lärt mig om hur projektarbete kan bedrivas inom processindustrin samt tillämpat förvärvade kunskaper inom ett aktuellt projekt på Munksjö Aspa Bruk AB. Jag vill tacka alla på Munksjö Aspa Bruk AB som hjälpt mig på vägen och visat stort tålamod från start till mål. Speciellt skulle jag vilja tacka min handledare Michael Berggren som ställt upp och hjälpt mig med fakta och vägledning för att kunna färdigställa rapporten. Jag vill även tacka min handledare Lennart Schön vid Örebro Universitet för stöd och uppstyrning av arbetet då strukturering behövts. Örebro Kristian Larsson

3 SAMMANFATTNING SAMMANFATTNING Munksjö Aspa bruk AB siktar mot en årlig massaproduktion om ton och målet är att nå denna produktionsvolym år I och med denna produktionshöjning kommer kalkbehovet att öka i systemet vilket ställer höga krav på den interna kalkproduktionen som utgörs av mesabränning i mesaugn. Den befintliga mesaugnen har en kapacitet som motsvarar en massaproduktion om ton/år viket innebär att stora mängder kalk måste köpas in externt och att all producerad mesa inte kan tas om hand utan får stötas ut till klarningssdammar för att senare läggas på deponi. Med tanke på att den pågående utökningen till ton massa/år innebär ytterligare inköpskostnader för kalk, miljöskatt och kostnader i samband med hantering av överskottsmesa gör att en utbyggnad/kapacitetsökning av mesaugnen ter sig mer och mer intressant I studien har ett investeringsalternativ behandlats och jämförts med ett scenario där befintligt mesasystem bibehålls. Investeringsalternativet går ut på att bygga om dagens mesasystem så att torrhalten på mesan ökar innan inmatning sker i mesaugn. Andra alternativ som tillsättning av borat har behandlats, men anses i dagsläget inte vara fördelaktigt. För att utreda om investeringsalternativet är ekonomisk lönsamt har kostnader som direkt påverkar mesaugnen inventerats och sammanställts. Dessa har sedan behandlats enligt Pay-Off metoden. Då investeringen planeras att utföras om 3-4 år har även en känslighetskalkyl utförts där effekten av eventuella prisändringar tydliggörs. Studien visar på en årlig besparing i storleksordningen miljoner främst i form av minskande kostnader för kalkinköp och mesahantering. Den korta återbetalningstiden som räknats fram till 3,4 år visar på att investeringen är kostnadseffektiv och lönsam. Utförd känslighetsanalys visar också att om Aspa Bruk genomför investeringen kommer de att vara mindre känsliga för skiftningar av priser t ex för kalk.

4 ABSTRACT ABSTRACT Munksjö Aspa Bruk AB is aiming for an annual pulp production of 200,000 tons, expecting to reach this volume in This rise in production will increase the need for lime which will make high demands on the internal production in the lime kiln. The capacity of the existing kiln corresponds to a pulp production of 145,000 tons per year, which means that significant quantities of lime will have to be bought externally. Due to the under capacity of the existing kiln, all produced lime mud cannot be absorbed by the process. This means that some lime mud will have to be put in sedimentation basins and, eventually, landfills. Clearly, the on-going rise in pulp production to 200,000 tons per year will lead to higher costs for lime, enviromental taxes and costs for landfills. This makes increasing the capacity of the lime kiln an interesting proposition. In the study, an investment alternative has been compared with a scenario where the existing lime system remains intact. The investment alternative considered is rebuilding of the existing lime system to reduce the water content of the mud fed into the kiln. Other alternatives, such as addition of borate to the liquor system, have been studied but were not found to be advantageous. To determine if the investment alternative is profitable, costs that directly affect the kiln have been identified. These costs have been analysed in accordance with the Pay-Off method. Due to the fact that the investment is to be realised in 3 to 4 years, a sensibility analysis has been made to get a clear idea of the impact of possible future price changes. The result of the study shows annual savings in the range of 11 to 12 million SEK, mainly due to decreasing costs for lime and lime mud handling. The short pay-back time, calculated to be 3 to 4 years, indicates that the investment is cost effective and profitable. The sensibility analysis shows that if Aspa Bruk decides to make the investment, they will become less sensitive to price fluctuations, for example in lime.

5 INNEHÅLLSFÖRTECKNING INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1 INLEDNING ALLMÄNT OM FÖRETAGET HISTORIA PRODUKTER BAKGRUND TILL EXAMENSARBETET SYFTE OCH MÅL OMFATTNING OCH AVGRÄNSNINGAR UTGÅNGSPUNKTER FÖR STUDIEN ASPA METOD SPECIFIKATION LITTERATURSTUDIE INTERVJUER KALKYLMETOD GENOMFÖRANDE ÖVERSIKT ÖVER SULFATPROCESSEN BESKRIVNING AV ASPA BRUKS MESASYSTEM Lagring av mesa Mesafiltret Mesaugn Kalktransport IDENTIFIERING AV MESAUGNENS KOSTNADSBILD Kalk Bränsle Mesahantering och deponi Utsläpp Underhåll Övriga kostnader ALTERNATIV FÖR KAPACITETSÖKNING AV MESAUGN Borat Tallolja Torkning av mesa före befintlig mesaugn INVESTERINGSALTERNATIV ÖVRIGA KOSTNADER ANALYS OCH RESULTAT KOSTNADSANALYS KÄNSLIGHETSANALYS PAY-OFF METOD SLUTSATS DISKUSSION REFERENSER BILAGOR Bilaga 1 Bilaga 2 Bilaga 3 Bilaga 4 Kalk och bränslekostnader Deponi och mesahantering Utsläpp och underhållskostnader Kostnadssammanställning samt Pay-Off-metod

6 INLEDNING 1 INLEDNING 1.1 ALLMÄNT OM FÖRETAGET Munksjö Aspa Bruk AB är en sulfatfabrik beläget vid norra Vätterns strand sydväst om Askersund och ingår som en del i Munksjö AB vilka ägs av EQT. Antalet anställda är 220 st varav 50 är tjänstemän och resterande 170 är kollektivanställda. Omsättningen 2004 uppgick till 885 miljoner kronor. Aspa Bruk tillverkar och saluför pappersmassa huvudsakligen för den utländska marknaden. I Figuren 1.1 och 1.2 nedan visas försäljnings- och marknadsfördelningen för Aspa Bruk. Tillverkningen består av blekt och oblekt barrsulfatmassa med en nuvarande produktionstakt om ca ton per år. Sverige Europa Koncernen 5% 6% 89% Figur 1.1 Försäljningsandelar Figur 1.2 Marknadsandelar 1.2 HISTORIA Fabriken byggdes 1927 med en produktionskapacitet om 6000 ton oblekt sulfatmassa per år och har sedan dess fortlöpande byggts om och moderniserats Det första blekeriet byggdes Aspa bruk blev först i världen med att installera syrgasblekning i ett större industriellt sammanhang När Vaggeryds sulfatfabrik lades ner byggdes Aspa Bruk om för att också kunna producera elektroteknisk oblekt massa. Den nya produktionskapaciteten kom då att uppkomma till ton per år Aspa är först i världen med EOP-steg 1989 Aspa Bruk blev först i världen med att kunna erbjuda en totalt klorfri sulfatmassa TCF 1994 Aspa är först i världen med helblekt TCF-massa baserad på PAA 1995 Projekt ASPA startade och är pågående med sin sista etapp mot en produktion om ton/år vilket beräknas vara klart

7 INLEDNING 1.3 PRODUKTER Aspa Bruk tillverkar 3 olika kvalitéer av pappersmassa, två blekta och en oblekt. Den blekta massan tillverkas med två metoder och anpassas efter kundens krav. Nedan följer en kort presentation om respektive kvalité och åskådliggörs visuellt i figur 1.3. ECF ECF-massan utgör 60 % av hela Aspa Bruks årsproduktion av sulfatmassa. Massan är i huvudsak klorfri med mycket god hållfasthet. Ljusheten på massan har ett minimum på 88 % ISO vilket gör att massan är lämplig för tillverkning av skriv- och tryckpapper. TCF TCF är en sulfatmassa där inga klorkemikalier används. Ljusheten uppgår till % ISO med god hållfasthet. TCF- massan används främst till tryckpapper. Aspa kommer inom en snar framtid endast att producera TCF-massan till en maxljushet på 80 % på grund av att man inte klarar COD-utsläppen till avlopp vid tillverkning av denna kvalitet över 80 %. UKP UKP är en oblekt sulfatmassa med mycket höga renhetskrav, anpassad till vissa specialområden som elektrotekniska produkter, högkvalitativa filter m.m. UKP-massan är en specialkvalité med en begränsad marknad och Aspa Bruk är en av få fabriker som tillverkar denna massa som har en ljushet på 27 % ISO. Figur 1.3 Aspa Bruks produktkvalitéer 7

8 INLEDNING 1.4 BAKGRUND TILL EXAMENSARBETET Munksjö Aspa bruk AB siktar mot en årlig massaproduktion om ton och målet är att nå denna produktionsvolym år I och med denna produktionshöjning kommer kalkbehovet att öka i systemet vilket ställer höga krav på den interna kalkproduktionen. Den egna kalkproduktionen utgörs av mesabränning i mesaugn. Den befintliga mesaugnen har en kapacitet som motsvarar en massaproduktion om ton massa/år viket innebär att stora mängder kalk måste köpas in externt och att all producerad mesa inte kan tas om hand utan får stötas ut till klarningssdammar för att senare läggas på deponi. Senaste ombyggnaden för mesaugnen utfördes 1988 och massaproduktionen har sedan dess etappvis ökat vilket gjort att ugnen blivit en allt större flaskhals med åren. Med tanke på att den pågående utökningen till ton massa/år innebär ytterligare inköpskostnader för kalk, miljöskatt och kostnader i samband med hantering av överskottsmesa. Detta gör att en utbyggnad/kapacitetsökning av mesaugnen ter sig mer och mer intressant 1.5 SYFTE OCH MÅL Målet med examensarbetet är att visa vilka ekonomiska följder som uppkommer vid ett bibehållande av dagens mesaugnssystem vid en produktionsökning till ton/år i jämförelse med att istället utöka mesaugnens kapacitet vid samma produktionsökning. Studien kommer att behandla nedanstående frågeställningar: Huvudfrågeställning: Är det kostnadseffektivt och lönsamt för företaget att komplettera nuvarande system för kalkåtervinning för en massaproduktion om ton/år? Delfrågeställningar: Om investeringen bedöms lönsam skall den då genomföras i ett eller flera steg? 8

9 INLEDNING 1.6 OMFATTNING OCH AVGRÄNSNINGAR Examensarbetet utförs över en tidsperiod på 10 veckor med start Då studien bedrivs inom ramen för 10 p arbete har ett antal begränsningar och antaganden gjorts. Dessa begränsningar anges nedan med angiven anledning: En nulägesanalys kommer att göras av befintlig anläggning av mesaugnen samt ett utredningsalternativ för ökning av kapaciteten. Det är bara mesaugnen i sulfatprocessen denna förstudie kommer att behandla. Studien behandlar endast de kostnader som är av betydelse och har stor påverkan på utfallet dvs. mindre kostnader för el/instrument och personal omfattas således ej av studien. Studien omfattar endast de kostnader som skiljer sig mellan alternativen. 1.7 UTGÅNGSPUNKTER FÖR STUDIEN Det utredningsalternativ som undersöks kommer ifall det visar sig vara en lönsam investering inte tas i bruk förrän år Detta på grund av att nuvarande projekt ASPA är i full gång och förväntas vara klart till år Denna studie kommer därför att utgå från en produktion om ton massa/år som benämns utgångsläget i denna rapport. Således kommer kalkyler i denna rapport att baseras på en årlig produktion om ton massa /år. Att jämföra dagens system där produktionen uppgår till ton/år med en framtida investering där en annan produktionstakt föreligger ( ton/år) medför missvisande resultat i kalkylarbetet ASPA ASPA är ett pågående projekt som startade 1995 för att möta marknadens behov och dels för att Aspa Bruk stod inför en miljödom som var tvungen att följas. Fabrikens utrustning var omodern och kapacitetsutnyttjandet var maximerat i alla steg viket ställde bolaget inför ett val, antingen investera i projekt ASPA eller lägga ner verksamheten. Aspa Bruk valde alltså att investera och idag 2005 är projektet inne på sin sista investeringsetapp där torkmaskin och indunstningsanläggningen håller på att anpassas för en ökning av kapaciteten till ton massa/år. 9

10 METOD 2 METOD Nedan följer en kortfattad beskrivning av den metod som tillämpats för examensarbetet. 2.1 SPECIFIKATION Mitt examensarbete började med att upprätta en specifikation som skulle ligga till grund och samtidigt som ett stöd för det fortsatta arbetet. Specifikationen utformades med hjälp av handledare på företaget där själva problemområdet och syfte identifierades. Vidare har ett gantt-schema upprättats för studiens arbetsgång med tillhörande uppsatta delmål för att kunna få struktur och bli färdig inom tidsramen för examensarbetet på 10 veckor. 2.2 LITTERATURSTUDIE För att lättare kunna förstå själva sulfatprocessen där mesaugnen är det som kommer att behandlas i denna studie har litteraturstudie utförts. Material har sökts på Aspa Bruk, internet och i böcker från Örebro Universitetsbibliotek mm. 2.3 INTERVJUER Som ett komplement till utförd litteraturstudie har samtalsmöten och rundvandring i fabriken gjorts med olika nyckelpersoner på företaget. Här har mesaugnens kostnader diskuterats samt vilka begränsningar och alternativ som finns för en eventuell kapacitetsökning av mesaugnen. 2.4 KALKYLMETOD Den metod hela Munksjös koncern använder sig av för att beräkna en investerings lönsamhet är Pay-Off-metoden. Denna metod visar på hur snabbt en investering kan återbetalas och bör ligga på en tidsrymd under 5 år. Denna metod har kompletterats med en känslighetskalkyl för framtida prisändringar. För att få en god förståelse för Pay-Off metoden och känslighetsanalyser har boken Investeringsbedömning en introduktion av Birger Ljung (1996) lästs. Beräkningar av all insamlad data har gjorts i Excel vilket medför en enkel databehandling. 10

11 GENOMFÖRANDE 3 GENOMFÖRANDE I detta kapitel beskrivs den nuvarande situationen om ton massa/år, samt alternativ och lösning för en framtida investering av mesaugn. 3.1 ÖVERSIKT ÖVER SULFATPROCESSEN Nedan visas ett förenklat flödesschema över sulfatprocessen. Uppe i vänstra hörnet av figur 3.1 nedan kan sulfatprocessen följas med flisintag till färdig massa längst till höger av bilden. Sulfatprocessen kan delas upp i två delar: Fiberlinje Återvinningssystem Mesaugn Figur 3.1 Översikt av sulfatprocessen Råvaran som används för tillverkning av sulfatmassa består till 75 % av rundvirke och 25 % av sågverksflis. Beroende på vilket träslag som tillförs processen utvinns olika kvalitéer av massa. Barrträd, som Aspa Bruk använder, är ett mjukt träslag som vid massatillverkning ger ett hållfast papper. Innan rundvirket blir till flis skall virket kvistas, kapas och avbarkas för att därefter huggas. Vid framställning av sulfatmassa kokas den huggna flisen i vitlut för att frigöra fibrerna. Massan går vidare till tvättning där urluten avskiljs och blir avlut (svartlut) som sedan går vidare till indunstningen. Svartluten indunstas för att användas som energiråvara i sodapannan. Efter att massan tvättats och silats går den vidare till blekeri om en blekt kvalitet önskas. Om oblekt kvalitet önskas stannar massaprocessen med tvätt och sileristeget. Den indunstade svartluten förbränns i sodapannan och blir grönlut som sedan omvandlas till vitlut i kausticeringen. Vid vitlutsberedning uppstår mesa som ombränns i mesaugnen varvid kalk framställs. Kalken används i kausticeringsprocessen vilket sluter cirkeln (Kassberg Mats 1997). 11

12 GENOMFÖRANDE 3.2 BESKRIVNING AV ASPA BRUKS MESASYSTEM Här följer en beskrivning av Aspa Bruks kalkåtervinningssystem samt dess medföljande kostnader. Utgångsläget är en produktion av ton massa/år Lagring av mesa Mesan lagras i 2 st mesasilos, utrustade med toppmonterade omrörare och invändiga bafflar. Volymen på vardera silos är 128m 3. För att inga driftstörningar eller risk för produktion av dålig kalkkvalitet samt variationer i doseringen skall uppkomma reglerar man mesaugnens kalkproduktion med mesaflödet från mesasilosarna till mesafiltret (Fagrell Sture 2001) Mesafiltret Mesafiltret är av typen CAUSTEC och är ett vacum-trumfilter (se figur 3.2 nedan) för kontinuerlig tvättning och avvattning av mesa. Mesafiltret klarar en produktionstakt om 190 ton kalk/dygn (Fagrell Sture 2001). Mesafiltret består av följande delar: Tråg med omrörare och anordningar för rengöring av mantel Trumma med trumtappar och lager Mesatvättanordning Duk med fastsättningsanordning Schaber Avtagningsspritsanordning för kontinuerlig förnyelse av mesaskikt Imhuv Skrubber, demister och ventilationsfläkt Figur 3.2 Mesafilter Mesaugn När mesan passerat mesafiltret och fått en torrhalt på ca % matas den in i mesaugnen med hjälp av ett transportband samt en inmatningsskruv. Ugnsröret är 66 m långt med en innerdiameter på 2.1 m och en ytterdiameter på 2,5 m. Runt röret finns 3 st bärringar monterade samt 2 st bärrullar/bärring. Ugnsröret roterar med en hastighet på 2 varv/min. Själva ugnsröret kan delas in i 4 delar ( se figur 3.3 nedan): Torkzon Uppvärmningszon Torkzon Uppvärmningszon Brännzon Kylzon Brännzon Kylzon Figur 3.3 Mesaugnen i genomskärning 12

13 GENOMFÖRANDE Torkzonen består av en 8 m lång kättingzon som hela tiden rör om mesan. Det är viktigt att längden på kättingzonen är anpassad till mesans genomsnittliga torrhalt, vilken skall ligga strax under 100 % efter kättingzonen. En för lång kättingzon där mesan blir 100 % torr leder till dammbildning och mer stoft för rökgasrening. I uppvärmningszonen värms mesan till en temperatur mellan o C I brännzonen finns en tröskel som uppehåller mesan. Brännaren är en kombinationsbrännare av typen Swirlax. Brännzonens uppgift är att omvandla mesan till bränd kalk genom kalcinering. Sintring av kalkkulorna gör att ytskiktet blir hårdare. Temperaturen i brännzonen är mellan o C och det är här som den mesta delen av koldioxiden (CO 2 ) utdrives ur mesan. Oljeanläggningen består av : 1 st lagringscistern på 200m 3 1 st dagoljetank på 25m 3 2 st oljepumpar med oljeförvärmaraggregat 1 st massflödesmätare Reglerutrustning Kylzonen är av typen satellitkylare (se figur 3.4) och sitter på utsidan av ugnens bakre del. Kalken kyls av luft som sugs in genom öppningar på satellitkylarna och luften värms till o C (Kassberg Mats 1997). Figur 3.4 Satellitkylare Figur 3.5 Kalkkross Kalktransport Efter att kalken kylts och den grövre kalken passerat en kalkkross (Se figur 3.5 ovan) förs kalken iväg på en släpkedja till en elevator som i sin tur transporterar och matar in kalken till den egna kalkfickan vilken rymmer 45 ton kalk. Köpkalkfickan rymmer ca 90 ton (Fagrell Sture 2001). 13

14 GENOMFÖRANDE 3.3 IDENTIFIERING AV MESAUGNENS KOSTNADSBILD För att lättare förstå de kostnader som påverkas i och med en utökning av mesaugnens kapacitet följer nedan en förklaring på de berörda kostnaderna som uppkommer vid kalkåtervinning. De parametrar som kommer beskrivas nedan är de som är av betydelse för denna studie dvs. de största kostnaderna för framställning av kalk. Kostnader som inte skiljer utgångsläget (produktionstakt om ton massa/år) från en investering är i denna studie inte relevant Kalk Vid utgångsläget dvs. produktion om ton massa/år kommer Aspa endast att mäkta med 72 % av det då totala kalkbehovet, för mer detaljerade siffror se bilaga 1. Den mängd kalk som inte fabriken klarar av att producera köps in som färdig bränd kalk från en leverantör vid namn Nordkalk. För att undvika processtörningar är det viktigt att den kalk som köps in är av bästa kvalitet för Aspas kalkåtervinningssystem. Brist på rätt kalkkvalitet har tidvis varit ett problem som för fabriken skulle kunna innebära stora kostandsförluster då driftstopp kan utlösas. En sulfatfabrik kan inte vara helt egenförsörjare av kalk på grund av att processen kräver en kalktillsättning motsvarande 5kg per ton mesa för att undvika processtörningar Bränsle Bränslet som används för drift av mesaugnen idag är en eldningsolja av typen Duo. (För förbrukning se längst ner på bilaga 1). 14

15 GENOMFÖRANDE Mesahantering och deponi Överskottsmesa uppstår i processen då mesaugnen inte klarar av att ta till vara på all producerad mesa. Den 30 procentiga överskottsmesan pumpas då direkt till klarningsdammar (se figur 3.6) där mesan avvattnas i avvaktan på deponering. En mindre del mesa tas ut efter mesafiltret som 85 procentig mesa i en container (Se figur 3.7). Procenten anger vilken torrhalt mesan har. För varje ton överskottsmesa Aspa pumpar ut får de betala en avfallsskatt/miljöskatt. Dammarna rymmer endast en viss mängd och uppgrävning av mesan för täckning av deponier sker ca två gånger om året. Aspa har två deponier, byggavfalldeponi och svartslamdeponi. Dessa två deponier täcker man med mesa för att skydda det miljöfarliga avfall som ligger där. Uppgrävning av den 30 procentiga mesan från klarningsdammarna som då ökar i torrhalt till ca 70 % kostar 50 kr/ton. När mesan sedan används som skyddslager på deponierna får Aspa tillbaks avfallskatten/miljöskatten. Byggavfallsdeponin beräknar Aspa att kunna avsluta och sluttäcka år Idag finns det två företag vilka tar hand om överskottsmesan. Den 85 procentiga mesan är lättare för Aspa att bli av med och det är den kostnaden som kalkylen också beräknats på. (Se bilaga 2 för mer kostnadsinformation) Figur 3.6 Vy över klarningsdammar med 30%-ig mesa Figur 3.7 Container med 85%-ig mesa 15

16 GENOMFÖRANDE Utsläpp Aspa Bruk har blivit tilldelade st utsläppsrätter/år som sträcker sig över perioden Utsläppsrätterna gäller för både sodapannan (vilken inte omfattar denna studie) och mesaugnen. Utsläppen 2004 för mesaugnen uppgick till ca ton CO 2, vilket motsvarar ca 5000 m 3 eldningsolja. Dessa ton CO 2 rymms idag i den utsläppskvot tillsammans med sodapannans koldioxidutsläpp som ligger runt 80 % av mesaugnens utsläpp. Utsläppen är svåra att räkna exakt eftersom det beror på hur fabriken går produktionsmässigt. I kalkylen kommer sedan siffrorna från år 2004 att antagas, se bilaga 3 för mer information. Koyoto-protokollet EU:s utsläppshandel regleras genom ett särskilt direktiv och omfattar alla medlemsländer. Handeln gäller till en början enbart utsläpp av växthusgasen koldioxid från energianläggningar och från vissa energiintensiva industribranscher. Handelssystemet startade år 2005, och gäller tills Kyotoprotokollets första så kallade åtagandeperiod (år ) träder i kraft. Tanken är att den tidiga EU-handeln tillsammans med Kyotoprotokollet ska bidra till ett bättre miljömedvetande och en minskning av växthusgaser inom EU ( Underhåll Kostnaderna för underhåll av mesaugnen och dess kringutrustning förväntas öka en aning då det tillkomna torksystemet installeras. Ökningen av underhållskostnaderna efter investering beräknas hamna på ca 25 %, se bilaga 3. Underhållet är annars det samma som för det befintliga systemet. Exempel på underhållskostnader kan vara ommurning inuti ugnen samt renovering av kättingzonen Övriga kostnader De kostnader som ovan tagits hänsyn till är de som skiljer utgångsläget från det utredningsalternativ som undersöks. Övriga kostnader är i detta fall försumbara eller samma oavsett ifall en investering görs eller inte. Det kan vara kostnader som personaltimmar, el/instrument m.m. 16

17 GENOMFÖRANDE 3.4 ALTERNATIV FÖR KAPACITETSÖKNING AV MESAUGN Dagens kalkåtervinningssystem bygger på stora inköp av kalk per år och genererar betydande mängder överskottsmesa till deponi. Detta system utgör egentligen inte något hinder för den kommande produktionsökningen om ton massa/år, men stora kostnader för köpkalk och bristen på rätt kalkkvalité utgör goda skäl för att titta närmare på ett investeringsalternativ där det externa kalkberoendet kan reduceras. Alternativ som beaktas för att minska det totala inköpet av bränd kalk och den miljöpåverkan som förbränning av mesa för med sig har studerats. De tre alternativ som studerats är: Tillsättning av borat för minskning av kalkbehovet. Användning av biobränslet tallolja som förbränningsbränsle i mesaugn. Torkning av mesa före befintlig mesaugn (investeringsalternativ) Borat Natriumborat i granulatform har visat sig kunna minska kalkbehovet med ca 7 % vilket ungefär motsvarar 14 kilo kalk per ton massa. Detta skulle i Aspa Bruks fall ge en kalkbehovsminskning med ca 2800 ton/år. Kostnadsbesparingen med denna metod är inte uträknad på grund av att boratpriset inte är känt. Leverantören av Borat heter Borax och bestämmer priset utefter varje fabriks situation. Det vill säga att priset varierar från fabrik till fabrik. Fördelen med denna metod är att man dels minskar kalkbehovet och att man inte behöver köpa större mesaugn. I Aspa Bruks fall är det sistnämnda ett bra skäl till att använda tillsättning av borat. Nackdelarna som uppkommit har varit processtörningar beroende på var i sulfatprocessen man tillfört boraten. Norrsundet prövade denna metod och tillsatte boraten i indunstningsanläggningen. En annan sulfatfabrik vid namn Östrand tillsatte boraten i en mixertank före sodapannan med igensättningar i sodapannan som resultat, vilket berodde på ändrad smälttemperatur hos överburna lutdroppar med innehållande borat (SPCI/Svensk Papperstidning NR ). De effekter som påvisats hos Norrsundet och Östrand samt vetskapen om att Aspa Bruks befintliga sodapana med trånga rökgaspassager riskerar att sättas igen gör att detta alternativ i dagsläget inte är fördelaktigt. Därför kommer denna metod inte vidare utredas i denna rapport. 17

18 GENOMFÖRANDE Tallolja Tallolja är en biprodukt som erhålls ur sulfatprocessen och som idag säljs vidare till ett företag vid namn Arizona Chemicals. Denna tallolja går även att använda som bränsle då värmevärdet motsvarar ca 90 % av eldningsoljan Duo som Aspa Bruk idag använder som bränsle vid ombränning av mesa. Talloljan är ett biobränsle och ger inget utsläpp av koldioxid vilket skulle innebära en mindre användning av utsläppsrätter samt också gynna miljön Tallolja som alternativ av bränsle för mesaförbränning är också en metod som undersöks och som med stor sannolikhet kommer att genomföras inom snar framtid. Det går att blanda tallolja och eldningsolja vid mesaombränningen. Detta är viktigt att veta då framställning av tallolja är beroende av att fabriken går som den ska. Vid eventuella driftstörningar ersätts talloljan med eldningsolja. Det som gör denna metod intressant är att kunna få ner utnyttjandet av utsläppsrätter och på sätt kunna sälja dessa till andra behövande industrier. Priset på eldningsolja är idag högre än priset på tallolja som Aspa Bruk idag säljer vidare och det skulle alltså löna sig att börja använda denna metod. Detta gynnar då fabrikens lönsamhet samtidigt som miljön gynnas. Detta alternativ är fördelaktigt och kan utgöra ett framtida komplement men alternativet ger ingen kapacitetsökning och kalkbehovet kvarstår Torkning av mesa före befintlig mesaugn Mesaugnen är idag 66 meter lång och har nått sin maxlängd då utrymme för förlängning av röret inte längre är möjligt. För att kunna öka kalkproduktionen i mesaugnen till önskat behov skulle ett nytt grövre rör behövas köpas, men kostnader för ett helt nytt ugnsrör skulle innebära alldeles för stora kostnader för att en sådan investering skulle vara lönsam. Alternativet är därför att hitta en lösning som passar för det befintliga kalkåtervinningssystem som Aspa Bruk har idag. Genom att kunna torka mesan ytterligare mellan mesafilter och mesaugn i ett LMDsystem får man en mesatorrhalt före mesugnen på ca 95 %, i jämförelse med dagens system som håller en mesatorrhalt på ca 85 % före mesaugn. Fördelen med LMDsystemet är att torkzonen (kättingzonen) i ugnen kan göras kortare på grund av att mesan efter LMD-systemt inte behöver torkas lika mycket. I och med att torkzonen kan göras kortare ökas också värmekapaciteten i ugnen, detta på grund av att ugnen inte behöver torka lika mycket mesa som tidigare. Detta gör då att uppvärmningszonen i ugnen med den 100 % -igt torra mesan kan göras längre, och på så sätt ökas också kapaciteten på ugnen. Detta ses som det mest fördelaktiga alternativet för Aspa Bruks del, och utifrån detta alternativ kommer lönsamhetskalkylen att beräknas fram. 18

19 GENOMFÖRANDE 3.5 INVESTERINGSALTERNATIV Investeringsalternativet utgörs alltså av torkning av mesa före befintlig mesaugn. Den offert som begärts från leverantören skulle innebära att egenproduktion av kalk ser ut enligt nedan. Nedan visas en översiktsbild, se figur 3.8, av de kompletteringar som skall göras för att öka kapaciteten på mesaugnen. Kompletteringen som tillkommer processen är i figuren nedan markerat med pilar. Rökgaskanal och rökgasfläkt Cyklon Slussmatare LMD-tork Inmatningsskruv Figur 3.8 LMD-systemet Begärd offert omfattar: LMD-tork Cyklon med slussmatare Inmatningsskruv efter befintlig bandtransportör Rökgaskanal och rökgasfläkt Ombyggnaden kommer att utföras enligt nedan: En stoftcyklon kommer att installeras mellan mesaugnens rökgasutlopp och befintlig skrubber. Före skrubbern kommer också en ny rökgasfläkt att installeras på grund av att befintlig fläkt är underdimensionerad. Det mesastoft som uppkommer leds via en ny slussmatare in i ugnen. Detta gör då att man klarar av stofthanteringen som annars hade blivit ett problem. LMD-torken före cyklonen torkar mesan från mesafiltret så att uppvärmningszonen (kättingzonen) inne i ugnen kan göras kortare och på så sätt kan också mer mesa tillföras in i ugnen för ökad kalkproduktion. En ny rökgaskanal (skorsten) kommer att installeras på grund av att den befintliga är för trång då det nya systemet tas i bruk. Kostnaden för den offererade utrustningen har från leverantör muntligen uppskattats till kronor. 19

20 GENOMFÖRANDE Garantier De garantier leverantören lämnar är en produktionskapacitet på mesaugnen motsvarande 150 ton kalk / dygn som ett toppvärde vilket för Aspa Bruk betyder att man skall kunna klara en dygnsproduktion om 140 ton kalk. Leveransvillkor Leveranstid från order till färdigt montage beräknas ta ca 7 månader. Därefter utcheckning, intrimning och start ca 2 veckor. Tid för montering Installationen beräknas ta 7 dagar vilket rymms inom det årliga stoppet för underhåll av hela processen som är budgeterat till 14 dagar. Detta är en förutsättning för att investeringen överhuvudtaget skall vara genomförbar på grund av att stopp av fabriken utöver det budgeterade stoppet inte är ekonomiskt lönsamt. Betalningsvillkor 30% vid orderdatum 30% vid montagestart 30% vid färdig montering 10% vid godkänd drift Utöver offerten har också optioner (alternativ) lämnats: Stofthantering Kylare Kalkkross Elevator Transportör Dessa optioner som lämnats från leverantören ändrar inte förutsättningarna på den kapacitetsökning de lämnat i offerten för LMD-systemet. Kapacitetsökningen som utlovats från leverantören kvarstår och optionerna är bara till för att säkerställa hanteringen av den ökade mängden kalk som investeringen för med sig. Aspa bruk räknar med att kunna använda befintlig utrustning som nämns i optionen. På grund av att den befintliga brännaren har en dålig mixning av bränsle tillkommer också en ny brännare från en annan leverantör. Denna brännare uppskattas av leverantören kosta kronor med installation. 20