NYTTA ÄVEN AV GASEN VID KOLFRAMSTÄLLNING?

Transkript

1 NYTTA ÄVEN AV GASEN VID KOLFRAMSTÄLLNING? - Bi 2 X-prcesserna Anders Nrdin

2 INNEHÅLL Intrduktin Prcesserna ch vad sm faktiskt sker Nytta även av gasen (Bi 2 X) Bi 2 Fuels Bi 2 Chemicals Slutsatser hittills Fkus nu

3 INTRODUKTION CINTRODUKTION

4 ..INTRODUKTION NY-INTRESSE FÖR KOLNING OCH TORRDESTILLATION Ryss-lastning 1914 för transprt till hytta Lärbk i kemi för realgymnasiet, 1920 d v s varken direkt nytt eller rcket science

5 ..INTRODUKTION Vårt intresse initialt: Grönt kl = lösning på petrkemins C-gap ch gröna kemikalier/bränslen i glbal skala Sedan även gröna prdukter från gasen

6 PROCESSERNA PROCESSERNA C C C Snabb/flash C

7 ..PROCESSERNA Brännare PROCESSERNA C C Refrmering Brännare Syntes Bi 2 Fuels C Brännare Bi 2 Chemicals Snabb/flash C Separatin Rening

8 ..PROCESSERNA Brännare PROCESSERNA C Brännare Bi 2 Chemicals C Separatin Rening C Brännare Bi 2 Chemicals Snabb/flash C Separatin Rening

9 ..PROCESSERNA VAD PÅVERKAR? T&t! min Flykthalt (%) min Temperatur ( C)

10 ..PROCESSERNA ANRIKNING AV KOL

11 ..PROCESSERNA HAR TÄCKT UPP HELA INTERVALLET Omfattande databas -för användning! Närmare 300 prver med ca 150 klumner (analyser, beräknade data)

12 TEKNIKER TEKNIKER Eg inte svårt ch många tekniska lösningar: Syrefri behandling vid XXX C i Y minuter Men det krävs en hel del av leverantörerna

13 BIO 2 FUELS BIO 2 FUELS POTENTIELLA FÖRDELAR 2, ) Tillsammans med CCS -> CO 2 nega4vitet 2) Prblema4sk aska kvar i fast prdukt -> neutraliserad av klaskan -> mindre/enklare syntesgasrening 3) Gasfrmig matning enklare ad trycksäda 4) Högre andel väte -> högre H 2 /CO förhållande i syntesgasen 5) Ingen kks pten4ellt lädare ad förgasa/refrmera

14 ..BIO 2 FUELS Katarina dktrerade i höst, bl a på Bi 2 Fuels-systemet Åberg, K. Bimass cnversin thrugh syngas-based birefineries - Thermchemical prcess integratin pprtunities. Thesis, Umeå University 2017

15 ..BIO 2 FUELS Bl a Velcys Metals Åberg, K. Thesis, Umeå University 2017

16 ..BIO 2 FUELS VELOCYS NYA MIKROKANALSTEKNIK MÖJLIGGÖR SMÅSKALIGA DECENTRALISERADE BIORAFF FÖR FT-DIESEL Velcys catalyst 10x mre active than cnventinal Typiskt > bpd (> 2000 MW) Nu bpd ( 100 MW) Stratmann, ABLC, Washingtn DC, March 2017 Neville Hargreaves, Gastech, April 2017, Tky

17 ..BIO 2 FUELS DEMONSTRERATS - MED GODA RESULTAT ENVIA Energy GTL-plant, Oklahma City, Velcys 26,000 timmar i pilt-skala; Nu även dem < 15 ppm svavel < 0.5% armater Flyg ASTM D bpd bpd 200 bpd bpd Cdy, B., Gasificatin&Syngas Technlgies Cuncil Cnference, Oct 2017, Clrad Springs

18 ..BIO 2 FUELS TILLBAKS TILL KATARINAS - FÖRSÖKSUPPSTÄLLNINGAR Pilt-II ( kg/h) Bänkskala Pilt-I (20 kg/h) Åberg, K. Thesis, Umeå University 2017

19 ..BIO 2 FUELS - KOLDIOXIDNEGATIVITET? Åberg, K. Thesis, Umeå University 2017

20 ..BIO 2 FUELS 80% av vätet ch H/C=2.5 vid 375 C VÄTE- OCH KOLSEPARATION? 1.5 i råmaterialet Åberg, K. Thesis, Umeå University 2017

21 ..BIO 2 FUELS ASKAVSKILJNING? Impaktrsampling i piltskala för prcesstemperaturerna 300, 325, 350, 375, 400, 425 ch 450 C validerade de mdellerade resultaten Inga askbildande kndenserande element förflyktigades vid dessa temperaturer, d v s all aska stannade i biklet Avgången av klr är dck betydande. Detsamma gäller även för svavel. Åberg, K. Thesis, Umeå University 2017

22 ..BIO 2 FUELS STATUS BIO 2 FUELS UTVÄRDERING Prcess System Generell prcess-princip Kl negativitet Väteanrikning Askseparatin (ter.) Askseparatin (exp.) Termisk refrming Katalytisk ångrefrming?? Syre-belastning Eknmisk analys Tekniska lösningar Ej möjlig pågående pågående pågående

23 BIO 2 CHEMICALS BIO 2 CHEMICALS Drivmedel ch petrkemiska prdukter ligger på förädlingsfaktrer på fem ch just däröver, d v s typiska råvarupriser på kr/mwh jfr bikl 300- kr/mwh jfr med bränslepriser 1000 kr/mwh (10 kr/l) Betydligt högre prduktpriser (> 1000 kr/mwh) för vissa gröna (icke-petr) kemikalier ger ckså betydligt högre förädlingsvärde Frågan är vilka gröna kemikalier det finns i den termkemiska gdispåsen? Vilka värden ch marknadsptentialer har de? Vi vet att det är en hemsk sppa, men finns det någn möjlighet att separera ch rena gaserna?

24 ..BIO 2 CHEMICALS GREEN (HIGHER VALUE) CHEMISTRY OF LIGNOCELLULOSE EM Rubin Nature 454, (2008)

25 ..BIO 2 CHEMICALS Petrchemicals Higher value chemicals Market price vs annual glbal vlume fr sme bi-prducts. (Biddy et al NREL/TP March illustratin av ptential)

26 ..BIO 2 CHEMICALS SCREENING (MED PYROLYS-GC/MS) C during minutes Pmmer L. m fl. Gas speciatin thrugh drying, trrefactin and pyrlysis -Defining the different regimes? Shrt Cmm. 2018

27 ..BIO 2 CHEMICALS DEFINIERING (MED PYROLYS-GC/MS) Inga gaser under 220 C Sönderdelningsprdukter från framför allt hemicellulsa ( C) Däröver även ligninprdukter (t ex levgluksan) Trrefieringsregim definierad C Omfattande överlapp

28 ..BIO 2 CHEMICALS EFFEKTER AV RÅMATERIAL Resultat Signi,ikanta skillnader i sammansa ttning Kartlaggt vilka gaser fra n vilken ved Klasser: barr-, l v-ved ch a kergr dr Barrveden: la ga halter av a ttiksyra ch mer vanillin ch andra metxyfenler (cniferylaldehyde, iseugenl, methylguaiacl) Bj rk ch eukalyptus ger mer furfural, syringyl acetne ch a ttiksyra medan a kergr dr systematiskt genererar mer vattenfria scker ch guaiacl Pmmer L. m fl. The influence f bimass n trrefactin gas cmpsitin, 2018

29 SLUTSATSER B 2 F-prcessen verkar fungera - men systemet? SLUTSATSER HITTILLS Bikl - Inget nytt under slen Återstår: Vilka klkvaliteter efterfrågas? O ch refrmering Tekneknmisk analys System teknik Utmaningar: Refrmeringen Termisk! > Katalytisk??? Trycksättning? Syret? Industriella intresset? B 2 C-ptentialen kemiskt kartlagd/screenad, mfattande överlappning Eknmiskt intressant Frtfarande sppigt ch utmanande Återstår: Separatin, rening Tekneknmisk analys Utmaningar: Separatin, rening

30 FOKUS NU FOKUS NU Publicering Tekneknmiska analyser Tre lika lkaliseringar Realistiska case Nära samarbete med industriella aktörer Bi 2 Fuels frtsatt utvärdering Bi 2 Chem finansiering av teknisk utveckling??

31 TACK FÖR MIG!