Upplägg. Erfarenheter från verifiering i Etanolpiloten. Introduktion Etanolpiloten/ EPAB

Transkript

1 Erfarenheter från verifiering i Etanolpiloten Sune Wännström SEKAB E-Technology Upplägg Introduktion Etanolpiloten/ EPAB Erfarenheter Funktion, tillgänglighet Verifieringsresultat Råvaror Fortsatt fokus 1

2 Etanolpiloten i Örnsköldsvik Komplett process från cellulosaråvara till destillerad etanol, körs 24 tim/ 7d Utspädd syra+ enzymatisk hydrolys Två kontinuerliga reaktorer för sur hydrolys/ förbehandling Fem 10 m 3 bio-reaktorer Jästodling (GMM-tillstånd) Flexibel Processkonfigurationer Råvaror Ytterligare bioraffinaderiapplikationer Kapacitet, ~2 ton torr vedråvara/ 24 tim Investering ~22 M Ägs av EPAB (EtanolPilot i Sverige AB) Etanolpiloten En Demoanläggning enligt IEA-nomenklatur 2

3 EPAB- projekt 1) under programperioden Utveckling av Etanolprocesser i Örnsköldsvik Jan Mars 2008 Utveckling av Etanolprocesser i Örnsköldsvik April Mars 2010 Utveckling av process för cellulosaetanol integrerad med biogas och fast biobränsle 2010 Mars Dec ) Samfinansierade av Energimyndigheten och SEKAB Jan Mar 2008 Granflis och huvudsakligen tvåstegs svagsyrahydrolys. Enzymatisk hydrolys i kombinationen med förbehandling med svagsyra testades i två omgångar inom EU FP6-programmet NILE. Fokus på fungerande delprocesser; stabil drift, reproducerbarhet och variationsbredd i driftparametrar Åtgärder och erfarenheter; Reaktormodifieringar (motström till medström, utmatning m m) Jästodling Beläggningar, korrosion, pumpar, ventiler, tätningar m m 3

4 Apr Mar 2010 Sedan hösten 2008 fokus uteslutande på enzymatisk hydrolys av cellulosa. Ett flertal avgörande processtekniska framsteg som resulterade i hög drifttillgänglighet kombinerat med ökad flexibilitet. tre veckors kontinuerlig drift av alla delsteg från råvara till destillation Samtliga delmål inom projektet uppnåddes. 4 vikts-% etanolkoncentration efter jäsning 75% försockringsutbyte av hexoser med gran som råvara. Anläggningen kompletterades för att uppfylla kraven på total inneslutning av jäst vilket är en förutsättning för att hantera genmodifierade mikroorganismer (GMM) i etanolpiloten. Breddad råvarubas sockerrörsbagass April 2010 Dec 2010 Uppnådda målsättningar Etanolutbytet skall uppgå till minst 70 % av teoretiskt möjligt för hexoser. Försockringsutbytet för den enzymatiska hydrolysprocessen skall uppgå till minst 78 %. Etanolkoncentration till destillering skall uppgå till minst 4,5 %. SSF skall processmässigt kunna utföras vid minst 15 % suspenderat fast material. Ökad användbarhet och råvaruflexibilitet i piloten ska verifieras genom försök i piloten med en ny svensk skogsråvara (primärt GROT) och en ny agrobaserad råvara. Två nya kunder ska köpa uppdrag i pilotanläggningen. 4

5 Mål: Etanolhalt 4,5 % dagars (6/20) NILE (en-steg) 3 Hösten 2009 Etanolhalt / vikt-% 2 1 Våren Löpnummer Nya råvaror Nya skogsråvaror: Ny agrobaserad råvara: Björk GROT Majskolvar 5

6 Fortsatt fokus Pågående EPAB- projekt Utveckling av process för cellulosaetanol integrerad med biogas och fast biobränsle Q1-Q3, 2011 Övergripande målsättning - Utveckla väl definierad enzymatiska processlösningar med grundläggande designdata verifierade i Etanolpiloten för ved och agroråvaror Delmål Q1-Q Kostnadsminskningar med bibehållna utbytesnivåer Mängden jäst i fermenteringen ska minskas med 40 % från idag typiskt 5 g/l slurry till 3 g/l slurry. Mängden enzymer för cellulosahydrolys ska reduceras med 15 % från idag typiskt 15 FPU/ g WIS till 12,5 FPU/ g WIS (enzymaktivitet uttryckt i Filter Paper Units/ g Water Insoluble Solids). Kostnaden för neutralisation ska minskas med minst 0,15 SEK/l etanol i jämförelse med dagens processlösning baserad på NaOH. Byte av bas syftar också till att öka värdet på ligninåterstoden. Designdata för prioriterade processteg avseende en specifik integrerad fullskaleanläggning. Ytterligare en råvara ska testas i piloten. Ytterligare ett kunduppdrag ska genomföras i piloten. 6

7 Framtida anläggningsutnyttjande Fortsatt behov för vidareutveckling/ anpassning av E-Techprocessen till specifika fullskaletillämpningar, framtagande av designunderlag, processoptimeringar, trouble-shooting Ökad uppdragsverksamhet Cellulosaetanol (företag/ institut/ universitet) Vidgat utnyttjande för andra bioraffinaderiapplikationer Sockerplattform Butanol, bärnstenssyra mm Närmare samverkan med andra aktörer med komplementär pilotutrustning (Processum, Solander, ETC, Bio4Energy, ) Vad har vi åstadkommit Omfattande know how baserat på > timmars drifttid Hög tillgänglighet, god processkontroll Lab/ PDU-resultat verifierade Flexibilitet verifierad Processlösningar Råvaror - barr och lövved - GROT, massafiber - Bagass - Majskolvar - Vetehalm Pilotanläggningen etablerad internationellt bland forskningsaktörer och företag. Ökande intresse för samarbeten/ uppdrag 7