Gasol en energigas med hög grad av renhet

Transkript

1 E.ON Gas Gasol en energigas med hög grad av renhet Det vi i dagligt tal kallar gasol är ett svenskt handelsnamn för gasblandningar som i huvudsak består av de mättade kolvätena propan och butan. Den korrekta benämningen är kondenserad petroleumgas (LPG, Liquified Petroleum Gas). Propan 95 är en annan benämning vilken anger att andelen propan ska vara minst 95 procent. Gasol ett renare bränslealternativ Gasol är ett fossilt bränsle och därmed inte förnyelsebart enligt vedertaget begrepp. Gasolen innehåller däremot varken svavel, kväve eller tungmetaller. Detta ger en förbränning med betydligt renare rökgaser än med andra bränslen, vilket gör gasolen tillsammans med naturgas definitivt renast bland de fossila bränslena. Vid fullständig förbränning bildas enbart koldioxid, vatten och NOx från luftens kväve. Förbränning av gasol ger ett nettotillskott av koldioxid. Vid samma energimängd är dock utsläppen av koldioxid lägre för gasol än vid förbränning av olja och kol. Tack vare att man kan transportera gasol i vätskefas blir energiinnehållet per transporterad volymenhet högt och miljöpåverkan på grund av transporterna låg jämfört med transport av andra energikällor som flis, pellets, olja och kol. Emissioner från olika bränslen Svavel (mg/mj) Kväveoxider (mg NO2/MJ) Koldioxid (g/mj) Tungmetaller (µg/mj) Kolväten (µg/mj) Stoft (mg/mj) Utsläppen i tabellen redovisar ungefärliga värden för dagens svenska anläggningar. Emissionerna varierar kraftigt, med krav på reningsutrustning, bränslekvalitet och typ av anläggning. Källa: Vattenfall, ÅF Energikonsult och Värmeforskmätningar Gasol Naturgas Olja Kol Biobränsle

2 Utvinning av gasol Naturgas utvinns ur källor i marken eller under havsbotten (1). irka 70 procent av gasolen på den svenska marknaden kommer från naturgasfält. I avskiljningsanläggningar separeras gasol och andra gaser ur naturgasen. Gasol (propan) uppstår även som en fraktion vid destillation av råolja i raffinaderier och vid krackning av petroleumfraktioner. irka 30 procent av gasolen på den svenska marknaden kommer från råolja. Gasreserverna i befintliga gasfält i det europeiska systemet beräknades 1997 räcka i cirka 60 år. Utöver detta räknar man med att de möjliga tillgångarna, de som ännu inte exploaterats, har en beräknad livslängd på 100 år. andel och transport Det finns en etablerad handel med gasol likt den som finns för olja och andra petroleumprodukter och inköp av gasol sker på den internationella marknaden. Det är stora, internationella bolag som är aktiva på denna off-shore marknad. Ofta delar flera bolag på optionen att få utvinna en gaseller oljekälla. Transporter av gasol sker oftast med tankbåtar med gasen kyld till vätskefas (2). Tonnaget för gasolbåtar kan uppgå till ton. Normalt för svenska farvatten är båtar med tonnage under ton. Lagring Inom Sverige finns betydande lagringsresurser för gasol motsvarande drygt ton. Den geografiska spridningen av lagerresurserna är stor, med lager såväl på syd-, väst som vid Norrlandskusten. Till dessa lager transporteras gasol med tankbåt. Dessutom finns ett antal mindre gasoldepåer i inlandet. Gasolen lagras i vätskeform i flera svenska hamnar finns större gasollager i trycksatta eller kylda bergrum (3). Lagringsresurser i Sverige Stenungsund (Flogas) Göteborg (Preem & Kosangas) Karlshamn (E.ON) Sundsvall (Flogas) Piteå (Flogas) E.ON Gas AB lagrar gasol i två bergrum belägna vid importterminalen i Karlshamn. Bergrummen rymmer tillsammans drygt ton gasol. Anläggningen är världsunik med sina två bergrum som bygger på två olika lagringsprinciper. Ett av bergrummen bygger på hydrostatisk trycksättning, vilket innebär att det omgivande grundvattnet trycksätter lagret. Det andra lagret är ett kylt lager, temperaturen hålls till cirka -38 vid ett tryck på cirka 0,3 bar. Gasol från källa till användning Industri Naturgaskällor Tåg Gasolförångare 5. Användning Avskiljningsanläggning Gastanker 4. Distribution 1. Utvinning 2. Transport 3. Lagring Lastbil Fritid Tankbil Fordonsgas Oljetanker Raffinaderi Ledning Fordon Oljekällor Jordbruk Utvinning, transport, lagring, distribution och användning av gasol. Källa:

3 Distribution Distribution av gasol från lager till förbrukare sker vanligtvis med tankbil eller järnvägsvagnar. Räckvidden för gasoltransporter är i stort sett identisk med väg- respektive järnvägsnätet. Distributionssättet för gasol skiljer sig från distribution av naturgas på så sätt att normalt transporteras gasol i vätskefas medan naturgasen transporteras i gasfas via rörledning. På västkusten finns ett ledningsnät där naturgas importeras från Danmark via en ledning i Öresund. Stamledningen är idag utbyggd från Trelleborg till Stenungsund, samt en ledningssträckning från almstad upp till Gnosjö/illerstorp. Ett stort antal kommuner och industrier har anslutit sig till naturgasledningen och ersatt olja och kol med naturgas. På några orter i södra Sverige har vi på E.ON investerat i lokala gasolnät, så att våra kunder kan få gasol levererad i ledning. Likt ett naturgasnät! Gasolnät finns bland annat i Älmhult, Olofström, Mjällby, Tollarp, Norrköping, öör, Åhus och Sibbhult. Vi har även kunder lokalt i Karlshamn som får leverans av gasol via en cirka 4 km lång ledning direkt från våra bergrumslager. Användning irka 80 procent av gasolen i Sverige används av industrin (5). Där används den bland annat till värmning av stål och metaller för vidare bearbetning samt papperstorkning. Gasol på flaska används vid grillning, matlagning och som värmekälla för husvagnar och båtar. I flytande form kan gasol också användas som drivmedel. Inom jordbruket används gasol till bland annat torkning av spannmål. Du kan läsa mer om gasolens användningsområden i utbildningsbladet Användning av gasol. Gasolens fysikaliska egenskaper Propan tillhör gruppen mättade kolväten. Andra gaser i denna grupp är metan, etan, butan och pentan. Eftersom propan är en luktfri och icke giftig gas tillsätts ett luktämne för att man ska kunna förnimma eventuella läckage i gasolanläggningar. Den karakteristiska gasollukten får man genom att tillsätta ett luktämne (etylmercaptan) vid utlastning av gasol från bergrummet. Figuren nedan åskådliggör skillnaderna i den kemiska sammansättningen för mättade kolväten. Mättade kolväten Skillnader i den kemiska sammansättningen för mättade kolväten. Metan 4 Etan 2 6 Propan 3 8 Källa: andbook Butane-Propane (Utgivare hilton ompany) Butan 4 10 Petan 5 12

4 Antalet kolatomer i respektive gas avgör hur mycket koldioxid som bildas vid förbränning. Generellt sett får man procent lägre koldioxidutsläpp per energienhet vid förbränning av gasol och naturgas (propan respektive metan) än vid motsvarande förbränning av olja eller kol. Ur ångtrycksdiagrammet för Propan 95 nedan kan man utläsa att gasen befinner sig i vätskefas, vilket innebär att den är flytande, vid ett tryck på 0,8 bar och en temperatur på +20. Kokpunkten för Propan 95 ligger på -42 vid 0 bar. Utläckande gasol kan därför förorsaka köldskador! Ovan nämnda förhållande gör att Propan 95 lätt kan transporteras och lagras i vätskefas under måttliga förhållanden. Vid förvaring av Propan 95 i en cistern kokar vätska av till gasfas tills dess att jämvikt mellan tryck och temperatur uppstår. En cistern innehåller alltså både vätska och gas. I koncentrerad gasform eller i flytande form kan inte Propan 95 antändas på grund av sitt smala brännbarhetsområde. Före användning måste således vätskan först förångas, det vill säga föras över från vätskefas till gasfas. Vid förångningen bildar 1 kg flytande gasol (= cirka 2 liter) ungefär 500 liter gas. För att få en brännbar blandning måste sedan gasen blandas med luft för att komma inom brännbarhetsområdet. Bränn-barhetsområdet för Propan 95 ligger mellan 2-10 procent gas/luft. 1 kg flytande Propan 95 kan alltså ge liter brännbar gasblandning! Ångtrycksdiagram för Propan 95 MPa övertryck 1,2 Ångtrycksdiagrammet visar att Propan 95 kan transporteras och lagras i vätskefas under måttliga förhållanden. 1 0,8 Vätska Källa: andbook Butane-Propane (Utgivare hilton ompany) 0,6 0,4 Gas 0,2 Temp Brännbarhetsområde För att få en brännbar blandning måste gasolen blandas med luft. Bensin Källa: andbook Butane-Propane (Utgivare hilton ompany) Acetylen Vätgas Gasol Ej brännbart Brännbarhetsområde Idealisk blandning 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

5 ögt värmevärde ger exakt värmetillförsel Gasol har ett högt värmevärde jämfört med de flesta andra bränslen. Energiinnehållet framgår av nedanstående diagram. Gasol förbränns fullständigt även i mycket enkla brännare som är lätta att reglera. Detta förhållande gör att gasol är ett uppskattat bränsle i många olika industriprocesser där hög verkningsgrad och exakt värmetillförsel är väsentlig för kvaliteten på de produkter som tillverkas. De rena avgaserna från förbränning av gasol bidrar också till det breda användningsområdet för gasol som bränsle. För att en gasbrännare ska fungera bra, måste gasens utströmningshastighet vara anpassad till den hastighet med vilken gasen brinner. Förbränningshastigheten för gasol och naturgas är ungefär lika, 45 cm/s. Livscykelanalys E.ON Gas AB har gjort en livscykelanalys (LA) på den gasol vi erbjuder våra kunder. All omvandling av energi påverkar vår miljö. Det är viktigt att se till helheten när man ser på miljöfrågorna. Genom en livscykelanalys följer man en produkt eller vara och dess miljöpåverkan och resursförbrukning från vaggan till graven. I vårt fall innebär detta att man följt produkten från utvinningen i Nordsjön till kundens cistern. Avgörande för kvaliteten på analysen är de data som matas in i systemet. För E.ON Gas LA kan vi glädjande nog konstatera att anläggningsspecifika data funnits tillgängliga genom hela livscykelanalysen. Det man tittar på är bland annat resursförbrukning vid utvinning, transporter, miljöeffekter under distribution till kund, avfallshantering och lagring. Man tittar alltså inte bara på utsläpp vid förbränning. Resultatet av en livscykelanalys kan många gånger förvåna och ge en ny dimension åt val av energiform och ny teknik. Resultatet visar att huvuddelen av miljöpåverkan kommer från slutanvändningen av produkten, förbränningen. Förbränningsemissionerna är redan väl dokumenterade och väsentligt lägre än de för exempelvis kol och olja. Jämfört med andra kvaliteter av gasol, gasol framställd i raffinaderi, uppvisar E.ON Gas gasol väsentligt lägre emissioner för faserna i livscykeln fram till slutförbrukningen. Mängden använd energi för att framställa och distribuera E.ON Gas gasol utgör 4,4 procent av den levererade energimängden gasol. Detta måste anses som en mycket låg siffra! Källa: Livscykelanalys för gasol, Jerker Åkesson, Lunds Tekniska ögskola Effektivt värmevärde jämförelse (normalt energiinnehåll) kwh Gasol har ett högt värmevärde jämfört med de flesta bränslen Källa: Miljökalkylen, E.ON, kol torv 1 m 3 EO 5 1 m 3 EO 1 propan Nm 3 naturgas Emissionsfaktorer Gasol Naturgas Kol Olja Biobränsle Svavel (mg/mj) Kväveoxider (mg NO2/MJ Koldioxid (g/mj) * Tungmetaller (μg/mj) Kolväten (μg/mj) Stoft (mg/mj) Förbränningsemissionerna för gasol är avsevärt lägre än de för exempelvis kol och olja. Källa: Miljökalkylen, E.ON, 2012 * Koldioxid bildas även vid förbränning av biobränsle men nettotillskottet kan anses vara 0 eftersom återplantering av energiskog anses absorbera den mängd koldioxid som uppstår vid förbränning av den gamla skogen. E.ON Gas Sverige AB Malmö T eon.se TF