Produktion av pyrolysolja från Kvistrejekt

Transkript

1 Produktion av pyrolysolja från Kvistrejekt Jonas Wennebro Jonas Wennebro 2012 Examensarbete, 15 hp Högskoleingenjörsprogrammet i energiteknik, 180 hp

2 Förord Detta är ett examensarbete för Högskoleingenjörsprogrammet i Energiteknik vid Umeå Universitet. Uppdragsgivaren har varit Domsjö Fabriker AB i Örnsköldsvik och arbetet har till största del skett på Umeå Universitet. Tack till Domsjö som låtit mig skriva examensarbete hos dem och ett extra tack till Eva Larson som bidragit med hjälp under projektets gång. Även tack till Markus Broström på Umeå Universitet för goda råd. Jonas Wennebro

3 Sammanfattning Snabb pyrolys är en metod att termiskt omvandla biomassa till tre energirika produkter: koks, gas och pyrolysolja, där det sistnämnda är mest intressant. Pyrolys är en endoterm process där biomassa upphettas i anaerob miljö och uppemot 80 %wt pyrolysolja kan utvinnas vid rätt driftförhållanden. Viktiga parametrar för snabb pyrolys är: stabil reaktortemperatur (~500 C), kort uppehållstid för gaser i reaktorn (<2 s) och väldigt hög uppvärmningshastighet av biomassan. Det finns idag flertalet olika processlösningar för snabb pyrolys, men de som i dagsläget har kommit längst i utvecklingen är fluidiserande bädd och roterande konreaktorn. Jämfört med fossil olja har pyrolysolja lågt värmevärde, lågt ph och polymeriserar dessutom med tiden. Detta gör att den inte blir lika konkurrenskraftig och uppgradering till en stabilare form är önskvärt. Flera större projekt pågår just nu runtom i världen där biomassa skall omvandlas till pyrolysolja, flertalet av fallen är det bidragsfinansierade projekt. Ett företag som är intresserat av pyrolys är Domsjö Fabriker AB i Örnsköldsvik, som är ett bioraffinaderi där barrved omvandlas till specialcellulosa, bioetanol och lignin. Domsjöfabriken använder sig av den unika natriumsulfitprocessen. Under kokningen av biomassan bildas en restprodukt i from av kvistejekt. Detta kvistrejekt har idag lågt värde och Domsjö är intresserade av att undersöka möjligheterna att producera pyrolysolja från detta kvistrejekt. Kvistrejektet skiljer sig mycket från normal biomassa då det bl.a. har höga halter av aska och extraktivämnen. En hög askhalt leder till fler sekundära reaktioner under pyrolysen, vilket främjar ett högre koksutbyte. Detta gör att kvistrejektet inte kan anses som optimal råvara för tillverkning av pyrolysolja. Samtidigt bidrar den höga mängden extraktivämnen till att två olika faser av pyrolysolja kan utvinnas. För att säkerhetsställa hur kvistrejektet beter sig under pyrolys bör tester utföras. Domsjöfabrikens relativt låga rejektflödet (18 ton/dygn) medför relativt höga investerings och driftkostnader. En större anläggning på 120+ ton/dygn är att föredra för att hålla nere produktionskostnaden. Detta plus en osäkerhet gällande kvistrejektet som råmaterial, pyrolysolja som bränsle och teknikens konkurrenskraft, gör att de i nuläget inte går att rekommendera investering i en pyrolysreaktor utan att först experimentellt utvärdera kombinationen av denna obeprövade biomassa i kombination med snabb pyrolysteknik. i

4 Abstract Production of bio oil from knot residue Fast pyrolysis is a method for converting biomass into three energy rich products: char, gas and biooil, where the latter is most interesting. Pyrolysis is an endothermic process where biomass is heated in an anaerobic environment and, with the right operating conditions, up to 80 %wt bio oil can be extracted. Key parameters for fast pyrolysis are: stable reactor temperature (~500 C), short residue time for gas in the reactor (<2 s) and a very high heating rate for the biomass. Today there are several different process solutions for fast pyrolysis, where fluidized beds and rotating cones are most developed. Bio oil has compared to fossil oil: lower heating value, low ph and also polymerizes with time. Because of this upgrading is desirable for increasing competitiveness. Several large projects for producing of bio oil are at the moment developed around the world. Though often is subsidy money involved in these projects. Domsjö Fabriker AB in Örnsköldsvik, who is converting softwood into special cellulose, bio ethanol and lignin, are interested in pyrolysis technology. They are using the unique sulphide process; and during the pulping of the biomass a residue in form of knots are extracted from the process. This waste product is of little value and the company is interested in investigating the possibility to produces bio oil from these knots. The knots have several characteristics that differ from normal biomass, such as high amount of ash and extractives. High ash content leads to secondary reactions in the reactor, which leads to lower yields of bio oil. Because of this the knots are not an optimum raw material for fast pyrolysis. At the same time high amount of extractives in the biomass might result in a to two phase liquid product. To ensure how well the knots will behave during pyrolysis testing is needed. The relatively low reject flow (18 tons/day) will, in relative terms, lead to high investment costs and a larger facility (120+ tons/day) is preferred in order to keep production costs low. Considering this, plus an uncertainty regarding the knots as a raw material for pyrolysis, bio oil as a fuel and fast pyrolysis competitiveness, a recommendation for investing in a pyrolysis plant at Domsjö will not be recommended without first experimentally examining this untested biomass in combination with fast pyrolysis technology. ii

5 Innehållsförteckning Sammanfattning... i Abstract... ii 1 Inledning Syfte Målsättning Metod Teori Omvandling av biomassa Pyrolys Konventionell pyrolys Snabb pyrolys Pyrolysolja Processlösningar för produktion av pyrolysolja Fluidiserande bäddar Roterande konreaktor Vakuumpyrolys Ablativ pyrolys Nuvarande tillverkare och leverantörer av pyrolysolja Övriga projekt av intresse Pyrolysnätverk Domsjöfabrikens möjligheter att tillverka pyrolysolja Råvara Produktutbyte Processlösning Ekonomi Investeringskostnad Driftkostnader Diskussion Slutsats Rekommendationer för fortsatt arbete Referenser Bilaga 1 Fortums pyrolysanläggning i Finland... A Bilaga 2 Analys av kvistrejektet från Domsjöfabriken.... B iii

6 1 Inledning Högre oljepris, hårdare miljökrav och allt större energianvändning har lett till att intresset för biobränslen ökat lavinartat de senaste decennierna. I Sverige finns god tillgång på biomassa, främst i form av skog, och potentialen för biobränslen är stor. År 2010 stod biobränslen för cirka 23 % av Sveriges totala energitillförsel [1]. Biobränslen har, jämfört med fossila bränslen, både föroch nackdelar. De främsta argumenten för att använda biomassa som bränsle är att den är förnyelsebar, miljövänlig och att det finns möjlighet till lokal utvinning. Det som talar emot användning av biomassa som bränsle är: lägre värmevärde, högre fukthalt och icke homogent. Detta leder till ökade transport och lagringskostnader och kan i en del fall ställa till problem med bränsleinmatning. På grund av nackdelarna finns det idag ett stort intresse i att omvandla biomassan till sammansättningar som påminner mer om de fossila bränslena naturgas, kol och olja som är de tre största energikällorna i världen idag [1]. En omvandlingsteknik som är på frammarsch idag är pyrolys. Pyrolys sker genom uppvärmning av biomassa i anaerob miljö och slutprodukterna blir: vätska (pyrolysolja), gas och koks. Pyrolys av biomassa för tillverkning av träkol är en beprövad teknik, på senare år har dock fokus legat på tillverkning av pyrolysolja. Att omvandla biomassan till vätskeform har stor potential och ger större möjligheter att konkurrera med olja. Förutom att ersätta fossil olja som bränsle inom industrin finns även möjligheter att utvinna en mängd användbara kemikalier från pyrolysolja. I framtiden finns även förhoppningar om att pyrolysolja ska kunna användas som fordonsbränsle. Ett företag som är intresserat av pyrolysolja är Domsjö Fabriker AB i Örnsköldsvik, som är ett bioraffinaderi där barrved omvandlas till specialcellulosa, bioetanol och lignin. Från kokeriet på Domsjöfabriken utvinns kvistrejekt som en restprodukt. Kvistrejektet, som består av kvistnötter, är betydligt hårdare än resterande biomassa och kan därför inte effektivt kokas sönder. Kvistrejektet har varit i kontakt med olika kokkemikalier och innehåller höga mängder natrium och svavel. Detta gör att kvistrejektets egenskaper skiljer sig mycket från annan träbaserad biomassa och har ett lågt marknadsvärde. Detta examensarbete har, utifrån befintliga studier, undersökt möjligheterna att tillverka pyrolysolja från Domsjöfabrikens kvistrejekt. Frågeställningar som i huvudsak legat som bakgrund för projektet är: Vad är pyrolysolja och vilken teknik lämpar sig bäst för tillverkning av pyrolysolja? Vilka företag tillverkar för tillfället pyrolysolja? Kan Domsjö Fabriker AB tillverka pyrolysolja från sitt kvistrejekt? 1.1 Syfte Syftet med arbetet har varit att ge Domsjö Fabriker AB underlag för att bedöma om tillverkning av pyrolysolja från deras kvistrejekt är möjligt och ekonomiskt försvarbart. 1.2 Målsättning Målsättningen har varit att genom en litteraturstudie insamla relevant information om pyrolys och pyrolysolja samt pågående projekt rörande snabb pyrolys. Utifrån den informationen sedan dra slutsatser rörande Domsjöfabrikens möjlighet att tillverka pyrolysolja från sitt kvistrejekt. Bedömning ska därefter göras både ur ett tekniskt och ekonomiskt perspektiv. 1

7 1.3 Metod Arbetet har till största del varit en litteraturstudie där kunskap har insamlats genom främst vetenskapliga publikationer. Kontakt med olika företag och kunniga personer inom området har också hafts. Utifrån den insamlade informationen har sedan egna slutsatser och antaganden gjorts för att kunna bedöma Domsjöfabrikens möjligheter att tillverka pyrolysolja från kvistrejekt. Verktyg som har använts är web of science och google scholar där relevant material har samlats in. Kontakt via mejl och telefon har skett med personer som är involverade i pyrolysbranschen. För ekonomiska beräkningar har Microsoft Excel använts. 2

8 2 Teori I detta avsnitt beskrivs grunderna för termisk omvandling av biomassa ur ett allmänt perspektiv, pyrolysoljans egenskaper och diverse processlösningar för produktion av pyrolysolja. Detta i syfte att ge läsaren en god grund att stå på och för att lättare kunna följa resonemang och slutsatser i nästkommande avsnitt. 2.1 Omvandling av biomassa Omvandling av biomassa syftar till att komma till rätta med några av biobränslens tidigare nämnda nackdelar. Biomassa kan omvandlas genom både biologiska och termiska processer. Biologisk nedbrytning sker med hjälp av mikroorganismer som bryter ner materialet genom hydrolys, fermentation och anaerob nedbrytning. Biogas är ett exempel på en slutprodukt från denna process. Termiska processer för biomassaomvandling är i huvudsak förbränning, pyrolys och förgasning men även förvätskning och torrefiering är förekommande tekniker. Förbränning sker genom uppvärmning i en syrerik miljö så att alla exoterma reaktioner tillåts ske, slutprodukten blir således främst värme. Förgasning sker med ett syreunderskott så att inte stökiometrisk förbränning tillåts ske. Slutprodukten blir då främst en energirik gas som kan användas för förbränning i t.ex. gasturbiner eller via efterbehandling omvandlas till flytande drivmedel. Pyrolys, som är det första steget vid både förgasning och förbränning, sker när tillgången på syre är väldigt låg. Vid pyrolys bildas tre olika slutprodukter koks, gas och vätska (pyrolysolja). Tillgången på syre är således den avgörande faktorn för vilken av förbränning, förgasning och pyrolys som sker vid uppvärmning av biomassa [2 3]. Figur 3 illustrerar hur lufttillförseln påverkar vilken termisk omvandlingsprocess som sker. Figur 1. Illustration över hur lufttillförseln påverkar vilken termisk omvandlingsprocess som sker vid uppvärmning. Pilen visar vart stökiometriska förhållande mellan bränsle och luft inträffar. Anpassad ifrån [3]. Vid förvätskning utnyttjas ett högt tryck tillsammans med en låg temperatur för att slutprodukten skall vara i vätskefas, tekniken har höga omkostnader och har därför inte fått lika stort intresse som övriga tekniker. Torrefiering, liksom pyrolys, bygger på uppvärmning i syrefattig miljö. Syftet med torrefiering är att skapa ett fast bränsle med egenskaper som liknar kol [3 4]. För sammanställning av termiska tekniker för biomassaomvandling se tabell I. 3

9 Tabell I. Olika termiska omvandlingsprocesser för biomassa och deras huvudprodukter. Termisk process Förbränning Pyrolys Förgasning Förvätskning Torrefiering Huvudprodukter Värme Vätska, gas, koks. Gas Vätska Koks Fördelarna med pyrolys jämfört med de övriga teknikerna är att den bildade energirika vätskan enkelt kan lagras och användas vid behov. Samma fördelar gäller för torrefiering, dock med en slutprodukt i fast fas istället för flytande. 2.2 Pyrolys Pyrolys är, som beskrevs kortfattat i avsnitt 2.1, en termisk omvandlingsprocess för biomassa och sker alltid som ett första steg vid både förbränning och förgasning. Pyrolys, som huvudsakligen är en endoterm process, sker genom uppvärmning i syrefri eller syrefattig miljö. Kortfattat kan pyrolys beskrivas som en termisk nedbrytning/sönderdelning av biomassa. Den termiska nedbrytningen av biomassans beståndsdelar: cellulosa, hemicellulosa och lignin, sker i olika takt och av olika mekanismer. Cellulosa och framförallt hemicellulosa bryts ner snabbt under ett kort temperaturintervall medan lignin bryts ner långsamt under ett längre temperaturintervall, detta illustreras i figur 2 nedan [5]. Fördelningen av lignocellulosa, som är ett samlingsnamn för cellulosa, hemicellulosa och lignin, varierar kraftigt mellan olika sorters biomassa. Figur 2. Hur nedbrytningen av biomassans lignocellulosa varierar med temperaturen. Lignin bryts ned under längst intervall och hemicellulosa under kortast. Anpassad ifrån [6]. 4

10 Vid pyrolys av biomassa bildas en fast återstod, koks, samt gaser. En del av de gaser som bildas är kondenserbara och en energirik vätska, pyrolysolja, kan utvinnas. Även de icke kondenserbara gaserna är energirika, då de förutom koldioxid och vatten innehåller bl.a. kolmonoxid, diverse kolväten och vätgas [7]. Tre huvudsakliga slutprodukter fås följaktligen vid pyrolys, gas, vätska och koks. Driftförhållanden påverkar hur stor andel av varje enskild produkt som bildas. De viktigaste parametrarna för en pyrolysanläggning, förutom frånvaro av syre, är: reaktortemperaturen, uppehållstiden i reaktorn och uppvärmningshastigheten. Det finns även en mängd andra variabler som påverkar slutresultatet exempelvis trycket, partikelstorleken och vilken biomassa som används [3]. Pyrolys brukar uppdelas i två olika kategorier, konventionell och snabb pyrolys. Noterbart är att det i litteraturen skiljer sig en del i benämningar och definitioner för olika pyrolystekniker, viktigast är dock att fokusera på driftparametrarna Konventionell pyrolys Konventionell pyrolys är en väl beprövad teknik och sker vanligtvis i syfte att omvandla trä till träkol. Uppvärmningshastigheten är låg, under 10 C/s, samtidigt som uppehållstiden i reaktorn för de kondenserbara gaserna är lång, alltifrån 5 30 min upp till flera dagar. Den långa uppehållstiden möjliggör fortsatta reaktioner i reaktorn och leder till högre koksbildning. Slutlig temperatur i reaktorn är normalt mellan C [7 8]. Inom pyrolys är det viktigt att skilja på reaktortemperaturen och reaktionstemperaturen Snabb pyrolys Vid snabb pyrolys (även kallad flash pyrolys) sker uppvärmningen av biomassan mycket snabbare, alltifrån till över 1000 C/s i extremfall. Sluttemperaturen i reaktorn varierar mellan C och uppehållstiden för gaserna är vanligtvis mellan 0,1 2 sekunder [7 8]. Vid höga temperaturer och längre uppehållstid favoriseras generellt gas som slutprodukt, medan måttliga temperaturer och kort uppehållstid ger högre vätskeutbyte [9]. Tabell 2 nedan visar hur reaktortemperatur och uppehållstid påverkar produktutbytet vid pyrolys. Tabell 2. Huvudsakliga driftparametrar för olika former av pyrolys och favoriserad slutprodukt [9]. Pyrolysteknik Reaktortemperatur Uppehållstid i reaktor Favoriserad slutprodukt Konventionell pyrolys Låg Mycket Lång Koks Snabb pyrolys Måttlig Mycket Kort Vätska Snabb pyrolys Hög Lång Gas Den korta uppehållstiden för de kondenserbara gaserna är extra viktig eftersom det minskar möjligheterna för sekundära reaktioner. I dagsläget är intresset för att utvinna den energirika vätskan högst och vid optimala driftförhållanden ligger andelen bildad vätska vid snabb pyrolys på omkring 75 %wt [9]. Forskning har påvisat att maximalt vätskeutbyte fås vid en hög uppvärmningshastighet, en reaktortemperatur kring 500 C och väldigt kort uppehållstid för de kondenserbara gaserna, typiskt under 2 s [10]. Figur 3 nedan visar hur produktutbytet varierar med reaktortemperaturen för snabb pyrolys av biomassa. Eftersom snabb pyrolys sker under en kort period och kräver höga uppvärmningshastigheter spelar värmetillförseln och värmeöverföringen en viktig roll. Det är viktigt att biomassan inte kommer i kontakt med lägre temperaturer som leder till högre koksbildning. För att lyckas effektivt med den snabba uppvärmningen i reaktorn krävs vanligtvis, pga. biomassans låga termiska konduktivitet, väldigt 5

11 små partiklar [9]. Biomassan behöver då ofta malas ner i mindre bitar innan den tillförs pyrolysanläggningen, vilket kan vara en kostsam process. Vilken partikelstorlek som krävs beror på vilken processlösning som används och en del reaktorer klarar av större partiklar (se avsnitt 2.4). Förutom att malas kan biomassan, beroende på fukthalt, även behöva torkas innan den pyrolyseras. Torkning behövs eftersom vattnet i den ursprungliga biomassan följer med genom processen och slutligen till största del hamnar i den bildade pyrolysoljan. För att undvika för höga vattenhalter i pyrolysoljan bör biomassan maximalt ha ett vatteninnehåll på 10 %wt (något högre kan accepteras i vissa fall) [9 10]. Dock kommer pyrolysoljan ändå ha ett relativt högt vatteninnehåll pga. den i processen genererade fukten. Mera om pyrolysoljans egenskaper under avsnitt 2.3. Figur 3. Exempel på hur mängd pyrolysolja varierar med reaktortemperaturen vid pyrolys [3]. För att utvinna pyrolysoljan måste de bildade gaserna vid pyrolysen kylas och kondenseras. De gasformiga produkterna består av, förutom kondenserbara gaser, även av icke kondenserbara gaser och aerosoler [9]. Att kondensera gaserna effektivt har visat sig vara mycket besvärligt då vanligtvis låga koncentrationer förekommer pga. medföljande inerta gaser (transportgas) [10]. Sker kylningen för långsamt kan blockader uppstå i värmeväxlarna då en vätska med väldigt hög viskositet bildas från ligninets komponenter, som kondenserar snabbast. Det har visat sig effektivast att väldigt snabbt kyla gaserna så att alla ingående komponenter kondenseras samtidigt. För att kondensering inte ska ske i förtid bör gaserna hålla en temperatur på över 400 C hela vägen fram till vätskeavskiljningen [10]. Innan gaserna når kondensorn passerar de vanligtvis cykloner eller hetgasfilter för avskiljning av medföljande koks och aska. Avskiljningen är en viktig del av processen eftersom vissa ämnen i koksen och askan agerar som katalysatorer till oönskade reaktioner som minskar vätskeutbytet. Även om pyrolysolja vanligtvis är huvudmålet med den snabba pyrolystekniken kan också koks och gas som utvinns användas som energikälla. Vanligast är att de integreras i systemet för att bistå med exempelvis energi till torkning av biomassan eller uppvärmning av reaktorn. En sammanställning för de viktigaste parametrarna för snabb pyrolys i syfte att utvinna pyrolysolja (maximera vätskeutbytet) följer nedan [9]. 6

12 En stabil reaktortemperatur på omkring 500 C samtidigt som gaserna håller en temperatur på över 400 C fram till kondensorn. Väldigt snabb uppvärmningshastighet för biomassan, vilket vanligtvis kräver små partiklar på biomassan eller speciella processlösningar. En ytterst kort uppehållstid för de bildade gaserna, fördelaktigen <2 s. God och snabb avskiljning av koks genom ex. cykloner eller hetgasfilter för att förhindra oönskade sekundära reaktioner. Väldigt snabb avkylning av de kondenserbara gaserna för att undvika problem vid kondensorn. Ingående biomassa bör maximalt ha en fukthalt på 10 %wt för att undvika för höga mängder vatten i den bildade pyrolysoljan. 2.3 Pyrolysolja I pyrolysolja, ofta kallad bioolja, har flera hundra olika föreningar identifierats och den skiljer sig kraftigt från vanliga kolväteoljor. En av de största skillnaderna är att pyrolysolja normalt har ett vatteninnehåll på %wt [3]. Eftersom pyrolysolja lätt blandar sig med vatten, till skillnad från andra oljor, vore pyrolysvätska ett lämpligare namn. Dock används benämningen pyrolysolja i denna rapport då det är mera allmänt använt. Den höga vattenhalten gör att pyrolysolja inte kan blandas med andra oljor, den går till exempel inte att blanda in i bensin. Vattnet i pyrolysoljan kommer främst från den ursprungliga biomassan, så torkning av biomassan är ytterst viktigt. Effekter av den höga vattenhalten blir ett lägre värmevärde och en lägre flamtemperatur men också en minskad viskositet, vilket är fördelaktigt vid bl.a. förbränning [11]. Att genom destillation avskilja vattnet ifrån pyrolysoljan har inte visat sig effektivt. Detta pga. att en stor variation av kokpunkter förekommer och uppemot 50 % av oljan övergår till fast fas vid destillering [12]. Generellt är variationen stor rörande pyrolysoljans egenskaper beroende på ursprunglig biomassa, processlösning och processparametrar. Typiska egenskaper och ämnesfördelning för pyrolysolja från träbaserad biomassa vid snabb pyrolys kan ses i tabell 3. Tabell 3. Typiska egenskaper för pyrolysolja och tung eldningsolja [12]. Fysikalisk egenskap Pyrolysolja Tung eldningsolja Fukthalt (%wt) ,1 ph 2,5 Densitet [kg/dm 3 ] 1,2 0,94 Elementär sammansättning (%wt av TS) Kol Syre Väte 5,5 7,0 11 Kväve 0 0,2 0,3 Aska 0 0,2 0,1 Värmevärde, HHV [MJ/Kg] Viskositet vid 50 C (cp*) ** 180 Fasta ämnen (%wt) 0,2 1 1 Destillation behållning (%wt) upp till 50 1 *Enhet centipoise, 1Cp = 1mPa s **Beroende på vatteninnehåll och lagringstid, vid längre lagring kan viskositeten stiga kraftigt. 7

13 Som tabell 3 visar så är andelen syre i pyrolysoljan väldigt högt, omkring %wt av TS. Syret är fördelat i en mängd olika föreningar och leder tillsammans med den höga fukthalten till ett relativt lågt kalorimetriskt värmevärde på ~18 MJ/kg, jämfört med fossil olja på ~40 MJ/kg. Då pyrolysoljan har en högre densitet blir det på volymbasis en skillnad i energiinnehåll på cirka 40 % till den fossila oljans favör (~37,6 GJ/m 3 för fossil olja och ~21,6 GJ/m 3 för pyrolysolja). En stor mängd karboxylsyror har identifierats i pyrolysolja vilken bidrar till det låga ph värdet på omkring 2 3 [11]. Lågt ph medför problem vid bl.a. lagring pga. hög korrosivitet. Höga krav ställs således på material som kommer i kontakt med pyrolysoljan. Vid pyrolys utvinns de kondenserbara gaserna från processen innan termodynamisk jämvikt uppnås. Detta medför att pyrolysoljan till en början inte är i termodynamisk jämvikt, men strävar mot att bli det under förvaringen. Pyrolysoljan är följaktligen reaktiv, instabil och polymeriserar med tiden [3,13]. Större molekyler bildas vilket leder till att både molekylvikten och viskositeten ökar med tiden. För att öka stabiliteten och lagringsmöjligheterna har det påvisat sig vara effektivt att använda hetgasfiltrering i syfte att minska andelen medföljande koks och aska [7]. På grund av pyrolysoljans många nackdelar, främst i form av viskositetsökning över tid, är det ofta önskevärt att uppgradera den till ett stabilare och mer användarvänligt bränsle. Noterbart är att prover av pyrolysolja från nya moderna anläggningar visat sig bli allt mer stabila, så utvecklingen går framåt. Nedan sammanfattas några av pyrolysoljans för och nackdelar som bränsle jämfört med fossil olja. En bild på hur pyrolysolja ser ut visas i figur 4. Fördelar [12 13]: Förnyelsebart och CO 2 neutralt bränsle. Lägre utsläpp av termiskt NO X, pga. bl.a. lägre flamtemperatur. Vanligtvis lägre svavelutsläpp. Potentiellt låg viskositet, underlättar bl.a. pumpning. Nackdelar [12 13]: Lågt värmevärde, pga. hög vatten och syrehalt. Lågt ph vilket gör pyrolysoljan korrosiv och ställer högre krav på utrustning. Icke blandbar med andra oljor. Instabil och ökande viskositet med tiden. Variation mellan olika pyrolysoljor förekommer och i nuläget fåtal användare. Figur 4. Bild på pyrolysolja [14]. 8

14 Förutom att användas som substitut för fossila bränslen inom industrin finns ett flertal andra potentiella användningsområden för pyrolysoljan. Pyrolysolja kan uppgraderas genom olika metoder, just nu pågår bl.a. forskning för att uppgradera pyrolysoljan till fordonsbränsle. I övrigt går det att utvinna en mängd olika kemikalier från pyrolysoljan som går att använda i flera olika applikationer. Exempel på användningsområden för sådana kemikalier är smakämnen till matproduktion, pyrolytiskt lignin och organiska syror [15,16]. 2.4 Processlösningar för produktion av pyrolysolja Det finns en mängd olika processlösningar för tillverkning av pyrolysolja. I denna rapport beskrivs de tekniska lösningar som är mest beprövade och påvisats ha högst potential för kommersiella anläggningar. Detta skall ligga som underlag för att bestämma vilken processlösning som lämpar sig bäst vid Domsjöfabriken i Örnsköldsvik. Reaktorerna beskrivs inte i detalj utan det ska mer ses som en översikt för att avgöra vilken teknik som lämpar sig bäst i nuläget. Tabell 4 i slutet av avsnittet ger en sammanställning på teknikernas olika för och nackdelar Fluidiserande bäddar Fluidiserande bäddar är idag de populäraste och mest använda reaktorerna (inkl. forskning och pilotanläggningar) för tillverkning av pyrolysolja [7]. Tekniken bygger på att biomassan tillförs en bädd av varma sandpartiklar med en cirkulerande transportgas. På grund av den stora termiska massan i sandbädden är värmeöverföringen god och reaktortemperaturen (~500 C) kan hållas stabil. Uppehållstiden i reaktorn bestäms med hjälp av gashastigheten och en önskad uppehållstid på <2 s kan uppnås [17]. För att pyrolysen skall kunna ske under den korta tiden behövs små partiklar (~2 mm) på den inmatade biomassan [7]. Bildad koks och aska från pyrolysen följer med gaserna genom reaktorn för att sedan avskiljas i t.ex. cykloner, detta medför att bädden blir självrengörande [17]. För att självrengöringen skall fungera bra ställs också höga krav på biomassans partikelstorlek, för stora partiklar kommer göra att bildad koks och aska stannar kvar i reaktorn. Fluidiserade bäddar har använts för både pyrolys, förgasning och konventionell förbränningen under många år och tekniken anses säker och väl beprövad. Figur 5 nedan visar en översiktsbild på hur en processlösning som involverar en fluidiserande bädd kan se ut. Figur 5. Förenklad bild på hur en fluidiserande bäddanläggning används för pyrolys. Figuren bygger i detta fall på Dynamotives BFB teknik. Anpassad ifrån [7,18]. 9

15 Det finns två olika tekniker för fluidiserande bäddar, bubblande (BFB) och cirkulerande fluidiserande bädd (CFB). Den största skillnaden är högre gashastighet i en CFB vilket medför att en stor mängd sand följer med gaserna och koksen ur reaktorn och det ställer då högre krav på avskiljning. Detta bidrar till att en CFB anläggning är något dyrare. Sanden återförs efter avskiljning till reaktorn (cirkulerar) medan koks uppsamlas separat [17]. Eftersom gashastigheterna i en CFB är högre än i en BFB är uppehållstiden för gaserna i CFB rektorn kortare än i en BFB och de ställs ännu högre krav på partikelstorleken hos biomassan för att värmeöverföringen skall hinna ske [19]. Fördelarna med en CFB jämfört med en BFB är att den möjliggör en snabb och lättkontrollerad avskiljning av koksen och att uppehållstiden i reaktorn är väldigt kort. Både CFB och BFB reaktorer har visat sig ha hög marknadspotential och ett vätskeutbyte på omkring 75 %wt baserat på torr biomassa är vanligt [7,17]. Som figur 5 visar kan utvunnen gas och/eller koks användas till att värma reaktorn och torka biomassan. På så sätt minskar behovet för extern uppvärmning, och processerna kan i vissa fall bli självförsörjande. Flera företag utvecklar idag tekniker för pyrolys som bygger på fluidiserande bäddar, bl.a. kanadensiska företagen Dynamotive och Ensyn. Dynamotive använder sig av BFBteknik medan Ensyn teknik baseras på en CFB. För utförligare beskrivning av företagen som utvecklar pyrolysreaktorer se kapitel Roterande konreaktor Principen för den roterande konreaktorn utvecklades på Universitetet i Twente och bygger på att varm sand (~550 C) och biomassa blandas med hjälp av centrifugalkrafter i en roterande kon. Den roterande rörelsen gör att de fasta ämnena transporteras uppåt i konen och en god avskiljning av koks och aska blir möjligt. Processlösningen möjliggör dessutom snabb uppvärmning och kort uppehållstid för bildade gaser [19]. Gaserna leds vidare från reaktorn via cykloner innan de når kondensorn, där de kondenseras med hjälp av exempelvis cirkulerande pyrolysolja. Integrerat i denna processlösning brukar vanligen en fluidbädd finnas. Sand och koks som avskiljs från den roterande konen transporteras till fluidbädden som förbränner koks och värmer upp sanden. Den varma sanden cirkuleras sedan tillbaka till konen och på så vis fås ett väl integrerat system som potentiellt kan vara självförsörjande [19]. Processkiss för en roterande konreaktor kan ses i figur 6 nedan. Figur 6. Exempel på hur en roterande konreaktor används för produktion av pyrolysolja. I detta fall Biomass technology groups (BTG) teknik [20]. 10

16 Liksom för fluidiserande bäddar krävs små partiklar på den inmatade biomassan för att möjliggöra snabba reaktioner. Eftersom centrifugalkrafter transporterar biomassan genom reaktorn behövs inte någon transportgas i större omfattning, vilket underlättar kondenseringen och minskar anläggningens storleksbehov [7]. Investeringskostnaderna kan därmed relativt sett hållas lägre. Transportgaser krävs dock för att sanden skall kunna cirkulera mellan fluidbädden och konreaktorn. Omkring 70 %wt vätska och 15 %wt av vardera koks och gas är typiska utbyten för en roterande konreaktor (baserat på torr biomassa) [7]. Tekniken vidareutvecklas i nuläget av nederländska BTG (Biomass technology group) Vakuumpyrolys Som namnet gör gällande sker vakuumpyrolys med ett lågt tryck, <20 kpa och ~450 C är typiska driftförhållanden [21]. Undertrycket möjliggör en snabb och effektivt utvinning av de kondenserbara gaserna så fort de har bildats. Som värmebärare används t.ex. smälta salter som värms upp av energin från de icke kondenserbara gaserna som förbränns vid anläggningen. Uppvärmningen av biomassan sker betydligt långsammare i en vakuumreaktor vilket gör att den skiljer sig från övriga reaktorer och inte helt faller in under kategorin snabb pyrolys. Detta har nackdelar i form av ett lägre vätskeutbyte och fördelar i form av att större partiklar på inmatad biomassa accepteras (2 5 cm) [19]. Vätskeutbytet är typiskt mellan %wt baserat på torr biomassa, en större mängd koks fås pga. den relativt långsamma uppvärmningen [5,7]. Den pyrolysolja som utvinns från vakuumpyrolys har påvisats ha en lägre vattenhalt och ett högre värmevärde [8,19]. Detta beror på att processen och driftförhållanden är så olika från vanlig snabb pyrolys. Vakuumanläggningar använder sig av avancerad teknik och speciell utrustning behövs för arbete i vakuum [19]. Hög investerings och underhållskostnad är att förvänta. Tekniken utvecklas idag främst av Kanadensiska Pyrovac Inc Ablativ pyrolys Ablativ pyrolys skiljer sig, liksom vakuumpyrolys, något från klassisk snabb pyrolys. Ett exempel på ablativ pyrolys är vortexreaktorn som bygger på att biomassan accelereras med en inert gas (ex. kvävgas) till omkring 100 m/s och tillförs själva vortex (virvel)reaktorn där värmeöverföringen sker genom reaktorns väggar [7]. I reaktorn trycks biomassan mot väggen genom centrifugalkrafter och smälter/förångas mot väggen genom från utsidan tillförd värme. Liknelser kan göras med en stor klick smör som smälter på en stekpanna [22]. Större biomassapartiklar kan därmed accepteras (omkring 20 mm) [17]. Temperaturen på reaktorväggarna är omkring C och bildade gaser transporteras snabbt ut av den inerta transportgasen [7,17]. Extremt korta uppehållstider på omkring millisekunder kan då uppnås. Större partiklar leds i slutet av reaktorn tillbaka för att försöka nå fullständig pyrolys. Endast ytterst små partiklar tillåts passera genom reaktorn. Vortexreaktorn utvecklades av NREL (National Renewable Energy Laboratory) men lades ner 1997 pga. erosionsproblem och högt slitage på reaktorn. Ablativ pyrolys har dock många fördelar eftersom den klarar större partiklar, har kompakt design och saknar potentiellt transportgas [8]. Istället för att använda sig av transportgas är det möjligt att använda roterande blad i reaktorn, vilket då underlättar kondensering av gaserna. En nackdel med ablativ pyrolys är att värmeöverföringen är beroende av ytan på reaktorn och inte volymen. För stora flöden av biomassa krävs således en stor reaktor, vilket är kostsamt. 11

17 Tabell 4. Sammanställning av för och nackdelar för de mest beprövade pyrolysreaktorerna [7,17,22]. Reaktor Fördelar Nackdelar BFB Beprövad och relativt enkel teknik Krav på liten partikelstorlek (2 3 mm) God värmeöverförin g Transportgas som försvårar kondensering Stabil reaktortemperatur Värmeöverföring till bädden för stora system Högt vätskeutbyte (~75 %wt) ännu inte fullt utredd CFB Beprövad teknik Kräver små partiklar (1 2 mm) God värmeöverförin g Transportgas som försvårar kondensering Stabil reaktortemperatur Mera komplext och dyrare system än BFB Högt vätskeutbyte (~75 %wt) Värmeöverföring till bädden för stora system Kort uppehållstid för koks och gaser ännu inte fullt utredd Roterande Inget transportgasbehov Kräver små partiklar konreaktor Relativt låg investeringskostnad Relativt komplext system God värmeöverföring Värmeöverföring till bädden för stora system ännu inte fullt utredd Vakuum Ingen transportgas Lågt Vätskeutbyte (< 60 %wt) pyrolys Klarar större partiklar (2 5 cm) Lång uppehållstid för koks Lägre värmebehov Komplext och dyrt system Högre värmevärde på pyrolysoljan Låg värmeöverföring Ablativ Kompakt system Reaktorn begränsar värmeöverföringen pyrolys Klarar större partiklar Påvisat högt slitage Transportgas kan undvikas Vortexreaktorn är nedlagd Kostsamt att skala upp anläggningen 12

18 3 Nuvarande tillverkare och leverantörer av pyrolysolja Då Domsjö Fabriker AB är intresserat av fullskaliga kommersiella anläggningar och tekniker, tas främst större projekt som är nära kommersiell status eller redan är kommersiella upp här. Eftersom enbart ett fåtal pyrolysanläggningar är i drift idag nämns även en del planerade och pågående projekt. För sammanställning av de största nuvarande anläggningarna och pågående projekt se tabell 6 nedan. Tabell 6. Sammanställning för de största anläggningarna och planerade pågående projekt för produktion av pyrolysolja idag. Organisation Plats Status Leverantör Teknik Ensyn Renfrew, Kanada I drift sedan 2007 Kapacitet (ton/dygn) Ensyn RTP TH (CFB) 100 Råvara Olika sorters biomassa testas Industria e Innovazione Toscana, Italien Pågående Ensyn RTP TH (CFB) 150 Skogsavfall Premium Renewable Energy Malaysia pågående Ensyn RTP TH (CFB) 400 Rester från palmplantage Genting Sanyen Bhd Malaysia I drift sedan 2005 BTG Roterande Kon 48 Fruktklasar från palmoljeproduktion. Empyro B.V, BTG, m.fl. Nederländerna Pågående BTG Roterande Kon 120 Lokal träbaserad biomassa/skogsavfall Dynamotive West Lorne, Kanada I drift sedan 2005 Dynamotive BFB 100 Dynamotive Guelph, Kanada I drift sedan 2007 Dynamotive BFB 200 Pyrovac, 3DT Oregon, USA klar 2012 Pyrovac Vakuum 72 Restprodukter/skogsavfall Pyrovac, Ecosun Fortum Billerud Quebec, Kanada Joensuu, Finland Skärblacka, Sverige Nedlagd PyroVac Vakuum 84 Klar 2013 VTT, Metso mfl. Avvaktande CFB Träflis från skogsrester Grot, bark och andra restprodukter Ensyn (Envergent Technologies) Kanadensiska Ensyn använder sig av en teknik som de själva kallar RTP TH (rapid thermal process). Tekniken är utvecklad från fluidiserande bäddteknik en där sand och biomassa blandas för snabb pyrolys. Dock sker inte själva pyrolysen i fluidbäddreaktorn utan varm sand utvinns från fluidbäddreaktorn för att sedan blandas med inkommande biomassa i en separat reaktor. Koks och sand separeras av cykloner och återförs till fluidbädden medan gaserna transporteras vidare för kondensering. Biomassan omvandlas, från att den matas in i reaktorn, till pyrolysolja på under två sekunder. En förenklad bild processkiss för Ensyns RTP teknik kan ses i figur 7. Enligt Ensyn är RTP TH hittills den enda kommersiella tekniken för omvandling av träbaserad biomassa till pyrolysolja och de har haft anläggningar i drift med denna teknik sedan 1989 [23]. Ensyn har sedan dess designat och byggt sju kommersiella RTP TH anläggningar i USA och Canada [7]. Den största sattes i drift 2007 och är lokaliserad i Renfrew, Ontario. Där sker många tester och 13

19 processoptimeringar för olika sorters biomassa. Anläggningen har en kapacitet på maximalt 100 ton/dygn (beroende på vilket råmaterial som används) och ägs till 100 % av Ensyn. Andra nyckelanläggningar som är baserade på Ensyns RTP teknik finns i Wisconsin, California och Texas satte Ensyn tillsammans med Ivanhoe Energy en anläggning i drift i San Antonio Texas för test av olika råmaterial [24]. Figur 7. Översiktsbild på Ensyns RTP teknik för produktion av pyrolysolja, anpassad ifrån [25]. För tillfället pågår ett projekt i Toscana i Italien där en anläggning som bygger på RTP processen skall konvertera skogsavfall och rester från lokala industrier till pyrolysolja. Denna anläggning kommer att ha en kapacitet på cirka 150 ton/dygn och pyrolysoljan ska förbrännas i en dislemotor. Projektet kallas The Coll Energia Project och utvecklas av ett Italienskt energibolag (Industria e Innovazione). Ett annat pågående projekt med RTP tekniken sker i Malaysia och går under namnet The Premium One Project. Projektet utvecklas av Premium Renewable Energy och har som målsättning att omvandla omkring 400 ton/dygn av restprodukter från palmplantage och palmoljeproduktion till pyrolysolja. Även här kommer pyrolysoljan att användas till elproduktion. Ensyn bildade 2009, tillsammans med OUP, bolaget Envergent Technologies [24]. En mängd olika råvaror kan, enligt Envergent, användas i RTP processen, såsom rester från jord och skogsbruk, lignin material från pappers och massaindustrin, träbaserat konstruktions och rivningsmaterial och olika energigrödor. Envergent hävdar också att höga vätskeutbyten, uppemot 80 %wt av torr biomassa, är möjliga beroende på vilket råmaterial som används i processen. För detaljerade vätskeutbyten och värmevärden från RTP processen se tabell 5 [26]. 14

20 Tabell 5. Mängd pyrolysolja som kan utvinnas genom användning av Ensyns RTP TH teknik för pyrols av biomassa [26]. Råmaterial Vätskeutbyte (%wt) Värmevärde, HHV (MJ/kg) Lövved ,2 19,1 Barrved ,0 18,6 Bark från lövved ,7 20,2 Bark från barrved ,7 19,8 Majsfiber ,6 20,2 Blast ,9 19,1 BTG, Biomass Technology Group BV Nederländska BTG är ett av de ledande företagen inom snabb pyrolys. De baserar sin teknik på en roterande konreaktor (se figur 5). De har i nuläget, förutom ett antal forsknings/testreaktorer, en större anläggning i drift och även pågående projekt. Den idag största anläggningen byggdes och levererades till Malaysia där den sattes i drift Projektet var ett samarbete med Malaysia baserade Genting Sanyen Bhd. Som råmaterial används tomma fruktklasar (restprodukt från palmoljefabriker). Dessa klasar torkas först till en fukthalt på mellan 5 10 %wt för att sedan malas till en mer passande storlek [20]. Anläggningen är i storleksordningen 2 ton/h och ger omkring 1,2 ton prolysolja/h. Indikationer tyder på att installationskostnader på omkring 2 3 Miljoner Euro för en 2 ton/h anläggning [27]. Priset beror bl.a. på vilken biomassa som ska användas och vart den skall byggas. BTG bildade 2007 bolaget btg btl (BTG BioLiquids B.V) efter de lyckade testerna i Malaysia. Btg btl är just nu involverade i ett projekt som går under namnet the EMPYRO project, den planerade anläggningen skall baseras på BTG:s roterande konreaktor och byggas i Nederländerna. Projektet är ett samarbete mellan en mängd olika företag där främst BTG och Akzo nobel är involverade. Anläggningen, som ska ha en kapacitet på 5 ton/h och en termisk effekt på 25 MW, ska förutom pyrolysolja leverera elektricitet och vattenånga. Syftet med denna anläggning är delvis att bevisa teknikens kommersiella status [28]. BTG har testat över 45 olika sorters biomassa i sin reaktor och <5 % visade sig inte fungera effektivt. Företag som är intresserade av BTG:s teknik har möjlighet att testa det specifika bränslet i någon av BTG:s pilotreaktorer på 5 respektive 200 kg/h. Detta för att verifiera och optimera processen för den aktuella biomassan. Utifrån testerna kan kostnader för en anläggning och produktutbyte för den aktuella biomassan uppskattas. En ekonomisk analys blir då betydligt enklare. För att processen skall fungera optimalt krävs en partikelstorlek på omkring 3 mm och en fukthalt på under 10 %wt. Själva anläggningen har en inbyggd torkningsprocess som klarar av att torka bränslet, från 55 till ca 6 %wt, med internt genererad energi. Överstiger fukthalten 55 % behövs extern energi för att klara av torkningen [29]. Dynamotive Kanadensiska Dynamotive har patenterad teknik för snabb pyrolys och använder sig av en bubblande fluidiserande bädd (se figur 5 under kapitel 2.4.1). De driver för nuvarande två stycken större anläggningar i West Lorne (100 ton/dygn) och Guelph (200 ton/dygn) i Ontario, Kanada 15

21 [30]. I dessa anläggningar, som i första hand byggdes för att visa att tekniken kan skalas upp och är kommersiell, har en stor mängd pyrolysolja produceras som bl.a. förbränts för elproduktion. Krav som ställs på biomassan är att den förbehandlas till en fukthalt på omkring 10 %wt och en partikelstorlek på 1 2 mm. Produktutbytet från Dynamotives pyrolysreaktor, baserat på torr biomassa, blir vanligtvis: %wt pyrolysolja, %wt koks och %wt icke kondenserbara gaser beroende på vilken biomassa som används [17]. De icke kondenserbara gaserna används för att ge energi till processen medan pyrolysoljan och koksen, enligt Dynamotive, är kommersiella produkter för marknaden. Genom att tillsätta utvunnet koks till den bildade pyrolysoljan kan också en fjärde produkt, BioOil Plus, produceras. BioOil Plus är en blandning av 80 % pyrolysolja och 20 % koks. Detta ger ett högre värmevärde på oljan. Dock är BioOil Plus enbart riktat för förbränning inom främst industrin och särskilt för större pannor. Många olika råmaterial fungerar i Dynamotive fluidiserande pyrolysreaktor däribland avfall från jord och skogsbruket, lövved, barrved och cellulosabaserad biomassa från mängder av växter [31]. Pyrovac Pyrovac Inc är ett kanadensiskt bolag som specialiserat sig på vakuumpyrolys. Tillsammans med Nederländska Ecosun bv konstruerade Pyrovac 1999 en anläggning för pyrolys i Quebec, Kanada. Denna anläggning, liksom tekniken, benämns Pyrocycling TM och har en kapacitet på 3,5 ton/h av lufttorkad biomassa [7]. Reaktorn byggdes i syfte att demonstrera och utveckla vakuumtekniken och stora mängder pyrolysolja och koks har kunnat utvinnas. Denna anläggning, som var i drift i 2000 timmar mellan åren , stängdes ner efter att en av investerarna blev uppköpta av ett annat bolag. Själva reaktorn var kopplad till en vakuumpump som gav ett undertryck på kpa och som värmebärare användes flytande salt som värmdes genom gasförbränning. Pyrovac jobbar just nu med att konstruera en storskalig pyrolysanläggning i Oregon, USA. Anläggningen väntas stå klar i slutet av 2012 med en kapacitet på 3 ton/h lufttorkad biomassa. Projektet är ett samarbete med Three Dimensional Timberlands som skall använda sig av anläggningen. Ur processen ska både pyrolysolja och koks utvinnas [32]. Produktutbytet förväntas bli omkring 28 %wt pyrolysolja och 26 %wt koks. Resterande del är således gaser som kommer att förbrännas för att driva själva anläggningen som i huvudsak ska vara självförsörjande [33]. Figur 8 nedan visar en översiktsbild på vakuumanläggningen i Oregano. Figur 8. Översiktsbild för Three Dimensional Timberlands Vakuum pyrolysreaktor i Oregon [33]. 16

22 Pyrovac agerar idag som en teknikleverantör där rättigheter att använda deras teknik och teknisk support går att köpa. Företag som önskar använda sig av Pyrovacs teknik får hjälp med grundläggande teknologi och själva reaktorn (som kan byggas i Europa med Pyrovacs licens) [32]. Enligt Pyrovacs grundare, Christian Roy, skiljer sig deras teknik från snabb pyrolys eftersom produktutbytet mellan pyrolysolja och koks är ganska jämt. Pyrolysoljan från denna process hävdas också ha betydligt lägre halter vatten och syror då dessa produkter uppsamlas separat i ytterligare en kondensorenhet. 3.1 Övriga projekt av intresse Fortum, Joensuu i Finland Fortu m bygger just nu en pyrolysanläggning som skall integreras i det nuvarande kraftvärmeverket i Joensuu, Finland. Anläggningen väntas stå klar hösten 2013 och skall då leverera uppemot ton pyrolysolja per år, vilket motsvarar omkring GWh. Enligt Fortum skall den producerade pyrolysoljan i början användas för att ersätta fossila bränslen vid deras egna anläggningar. I framtiden finns en målsättning att kunna använda pyrolysoljan som råmaterial för fordonsbränslen eller att utvinna biokemikalier. Att ersätta fossil olja med pyrolysolja från anläggningen beräknas, enligt Fortum, sänka koldioxidutsläppen med ton och svaveldioxidutsläppen med 320 ton årligen. Energin som produceras med pyrolysoljan reducerar enligt Fortum utsläppet av växthusgaser med över 70 % jämfört med om fossila bränslen hade använts. Priset på anläggningen uppskattas till cirka 30 miljoner Euro och ett bidrag på 8,1 miljoner Euro har godkänts från arbets och näringsministeriet i Finland [34]. Själva tekniken har utvecklats genom samarbete mellan Fortum, Metso, UPM och VTT som en del av TEKES Biorefine forskningsprogram. Tekniken bygger på att pyrolysprocessen (snabb pyrolys) integreras i det nuvarande kraftvärmeverket för att göra processen så energieffektiv som möjligt. I nuläget har Joensuu en fluidiserande bädd för värme och elproduktion. Den varma sanden från den fluidiserande bädden kommer att överföras till pyrolysreaktorn, sanden och bildat koks ska sedan avskiljas och återföras till fluidbäddreaktorn. Integrering med fluidbäddreaktor i pyrolysprocessen gör att tekniken påminner mycket om Ensyns RTP teknik. Själva pyrolysen ska ske vid cirka 500 C och biomassan, som ska vara träflis från skogsrester, ska torkas till cirka 10 %wt innan inmatning. För processkiss av hela anläggningen se bilaga 1. Tekniken är baserad på patent från VTT och ett nära samarbete med Metso sker under byggandet [34]. Billerud, Skärblacka i Sverige Billerud, som är en tillverkare av förpackningspapper, har sökt bidrag från EU för att bygga en anläggning för produktion av pyrolysolja vid sitt pappersbruk i Skärblacka. Om bidraget ges kommer, enligt planerna, bygget starta 2013 och den första pyrolysoljan tillverkas Den utvunna oljan kommer i första hand att byta ut fossil olja som används i oljekraftverk. I framtiden siktar de dock, liksom Fortum, på att uppgradera pyrolysoljan till fordonsbränsle [35]. Råvaran som Billerud planerar att använda är bark, grot och annan biomassa som inte passar för kokning i pappersbruket. Tekniken de ska använda sig av är snabb pyrolys, men vilken sorts processlösning är ännu inte bestämt. Det finns ett par intressanta leverantörer som vi tittat på, där fluidiserande bäddar är en av dessa säger Anders Snell på Billerud. Billerud vill inte svara på några frågor om kapacitet på den planerade anläggningen innan beslut om bidraget tagits [36]. 17

23 Energiteknisk Centrum (ETC), Piteå. ETC startade 2011 ett projekt för snabb pyrolys. Tekniken bygger på en cyklonreaktor som är externt uppvärmd. Till skillnad från de vanligaste teknikerna (fluidiserande bädd och roterande kon) kommer ingen sand att användas för värmeöverföringen. Tester väntas starta nu i sommar (2012) och biomassan som skall användas är i första hand träpellets. Henrik Wiinikka, involverad i ETCs pyrolysprojekt, säger att pyrolys känns lovande för framtiden och det är bra att ett flytande bränsle med låg askhalt kan utvinnas [37]. 3.2 Pyrolysnätverk Organisationen IAE (International Energy Agency) Bioenergy har som målsättning att förbättra samarbeten mellan företag och länder som bedriver forskning inom bioenergi. Deras arbete är uppdelat i en mängd olika uppgifter där task 34 benämns Pyrolysis of biomass. Syftet med denna uppgift är att utveckla och förbättra kunskapen kring snabb pyrolys av biomassa för utvinnande av bränslen och kemikalier. Detta ska göras genom att övervaka, sprida och bidra med information för att göra snabb pyrolys mera konkurrenskraftig. Uppgifter som främst skall prioriteras är: Fastställa normer och standarder för användning av pyrolysolja. Hitta metoder för att analysera pyrolysoljan och processen. Granska nuvarande pyrolysanläggningar och dra lärdomar från dem. Bidra med att utveckla nya bränslen och kemikalier från pyrolysoljan. Task 34 fortsätter på det före detta nätverket PyNe:s arbete och går att följa på Deltagande länder för närvarande är USA, Kanada, Storbritannien, Finland och Tyskland. Regelbundna möten och seminarium sker mellan involverade parter för att utbyta kunskaper och erfarenheter. Hemsidan uppdateras regelbundet och två gånger per år skickas ett nyhetsbrev ut som sammanfattar det viktigaste som sker inom pyrolysbranschen just nu. Sidan rekommenderas därför för dem som vill hålla sig uppdaterade inom utvecklingen för pyrolys [38]. 18

24 4 Domsjöfabrikens möjligheter att tillverka pyrolysolja Detta avsnitt analyserar och redogöra för Domsjöfabrikens möjligheter att producera pyrolysolja från kvistrejekt. Detta delvis från ett rent tekniskt perspektiv men även ekonomiska förutsättningar diskuteras. 4.1 Råvara Domsjöfabriken ligger vid Örnsköldsviks hamn tillsammans med ett antal andra industrier. Fabriken är ett bioraffinaderi som använder sig av den unika natriumsulfitprocessen för att omvandla träråvara (gran och tall) till specialcellulosa, bioetanol och lignin. En översiktsbild på Domsjöfabrikens processer kan ses i figur 9. Figur 9. Översiktsskiss för Domsjöfabrikens process. Anpassad ifrån [39]. Den biomassa som Domsjö Fabriker AB är intresserat av att omvandla till pyrolysolja är kvistrejekt, som är en restprodukt från kokeriet. Trädets kvistnötter är hårdare än resterande del av stammen och kan därför inte effektivt kokas sönder utan måste, efter kokeriet, separeras från den övriga biomassan. Kvistnötterna avskiljs som kvistrejekt och säljs i omgångar för förbränning. Dock lämpar sig kvistrejektet inte optimalt för förbränning då energiutbytet är ganska lågt pga. hög fukthalt och dålig avvattningsförmåga [40]. Andelen kvistrejekt är i storleksordningen m 3 /år och partikelstorleken varierar något, men vanligtvis omkring 1 2 cm i diameter. På torr basis blir det cirka 18 ton kvistrejekt per dygn, en relativt sätt liten mängd jämför med vad de större kommersiella pyrolysanläggningarna hanterar varje dag. Bilder på kvistrejektet kan ses i figur

25 Eftersom kvistrejektet varit inblandad i kokprocessen förekommer kokkemikalier, i form av svavel och natrium, i ovanligt höga halter vilket kan skapa problem i pyrolysprocessen. För kvistrejektets elementära sammansättning och andra fysikaliska egenskaper se tabell 7. Då pyrolys för vanlig träbaserad biomassa har visat sig fungera effektivt är det intressant att titta på de egenskaper där det förekommer nämnvärda skillnader mellan kvistrejektet och vanligt trä. Den höga fukthalten skall inte medföra några problem då det är relativt enkelt att torka biomassa, dock ger det något högre driftkostnader. Figur 10. Kvistrejektet från Domsjöfabriken i Örnsköldsvik. Tabell 7. Elementär sammansättning och fysikaliska egenskaper för Domsjös kvistrejekt jämfört med vanligt trä och kol. För fullständig elementär sammansättning av kvistrejektet se bilaga 2. Fysikalisk egenskap Kvistrejekt Trä [41] Kol [41] Fukthalt (%wt) 63,6 Värmevärde, HHV (MJ/kg TS) 21,55 20,5 28,2 Värmevärde, LHV (MJ/kg prov) 5,82 Densitet (kg/dm 3 prov) 0,7 Elementär sammansättning (% av TS) Kol, C 52,4 51,9 74,2 Syre, O 32,7 41,8 11,4 Väte, H 6 6 4,8 Svavel, S 1,4 0,009 0,35** Kväve, N <0,1 0,12 1,3 Klor, Cl <0,01 0,015 0,012 Aska 6,8 0,018 4,9 Varav natrium, Na 2,38* <0,3 0,087 *Eftersom Domsjöfabriken har olika doseringar av natrium beroende på producerad cellulosakvalité (standard och plus) har ett medelvärde använts. **Stor variation, väldigt höga svavelhalter kan förekomma 20

26 Rörande partikelstorleken så behövs, beroende på val av processlösning, troligtvis malning till mindre partiklar. Detta bidrar också till en extra kostnad men inget som hindrar möjligheten att tillverka pyrolysolja. Då partikelstorleken redan är relativt liten bör kostnaden för malning kunna bli lägre än för flertalet andra råmaterial. Dock har som sagt kvistrejektet en annan struktur som möjligen skulle kunna ställa till problem vid malning Produktutbyte Det som är mest intressant att undersöka är hur produktutbytet för kvistrejektet vid snabb pyrolys kan förväntas bli. För den elementära sammansättningen är det som sagt svavel, natrium och även askhalten som kvistrejektet har onormalt höga värden av. Noterbart är att natrium, som är en alkalimetall, ingår under kategorin aska och bidrar mycket till den så pass höga askhalten. Det har i flertalet studier påvisats att högre askhalt på biomassan ger lägre vätskeutbyte och högre koksutbyte. Figur 11 nedan illustrerar hur utvunnen mängd pyrolysolja och koks vid snabb pyrolys varierar med askhalten i biomassan. Utbytet är sett ifrån torr askfri biomassa i %wt (vattnet i pyrolysoljan är inte medräknat i diagramet) [42]. I figur 11 har data från en mängd olika råmaterial används där förhållanden i övrigt varit optimala för vätskeutbyte (se avsnitt 2.2.2). Orsaken till det lägre vätskeutbytet bedöms bero på att alkalimetallerna i askan agerar som katalysator till sekundära reaktioner som ökar andelen koks [43]. Förutom ett sänkt vätskeutbyte bidrar även alkalimetaller med att sänka nedbrytningstemperaturen för biomassan och ändra reaktionsvägar och slutprodukter för pyrolysen. Figur 11. Askhaltens inverkan på vätske och koksutbytet vid snabb pyrolys av biomassa. Notera att i detta fall inkluderas inte vattnet i pyrolysoljan utan enbart de organiska föreningarna [42]. Utifrån figur 11 skulle kvistrejektets vätskeutbyte vid snabb pyrolys bli lågt. Hur lågt är dock svårt att spekulera i då andra parametrar, som t.ex. processlösning och biomassans övriga beståndsdelar, också ska vägas in. Då vätskeutbytet minskar ökar samtidigt utbytet av koks och icke kondenserbara gaser som också har ett visst värde, men dock inte är lika önskade som pyrolysolja i detta fall. En annan konsekvens av hög askhalt är en högre mängd aska i pyrolysoljan. Eftersom cykloner inte avskiljer 100 % av koks och aska så kan exempelvis en askhalt på 4 % 21

27 medföra att 0,8 % av pyrolysoljan består av aska [42]. Då hög askhalt i bränslet inte är önskvärt kan då ev. högre krav på avskiljning av koks/aska ställas. Mera kostsamma avskiljningsmetoder än cykloner skulle då kunna behövas. Om en fluidiserande bädd används i processen brukar en hög askhalt öka risken för bäddagglomerering. Bäddagglomerering innebär att askan i bränslet klumpar ihop sig med sanden vilket försämrar bäddens värmeöverföring och kan leda till att bädden måste bytas ut, vilket är kostsamt och medför en mängd oönskat arbete. För att agglomerering skall kunna ske måste temperaturen överstiga askans smältpunkt. Pyrolys sker vid så pass låg temperatur ( C) dvs. under askans smältpunkt, så att agglomerering inte sker. I en anläggning som använder en fluidiserande bädd för att värma sand till pyrolysreaktorn, för att sedan förbränna avskilt koks i fluidbädden, kan detta dock tänkas bli ett problem. Detta eftersom att askhalten blir mycket mer koncentrerad då den avskiljs med koksen samtidigt som en något högre temperatur behöver hållas i reaktorn. Temperaturerna bör emellertid ändå kunna hållas under askans smältpunkt, men det är bra att vara medveten om riskerna för bäddagglomerering vid högre reaktortemperaturer. För att säkert kunna avfärda risken för bäddagglomerering bör tester utföras, eftersom askans smältpunkt inte är känd och höga mängder av alkalimetaller normalt sänker askan smältpunkt. Då koks och aska vanligtvis avskiljs samtidigt i cykloner kommer, som sagt, askhalten procentuellt sett öka markant i den bildade koksen jämfört med den initiala biomassan. Detta gör således att marknadsvärdet för bildat koks skulle bli lägre. Enligt Eva Larson på Domsjö kan kvistrejektet, om önskvärt, förbehandlas genom pressning. Pressning skulle minska andelen svavel med cirka 30 % och andelen natrium och aska med cirka 40 %. Genomförs detta skulle askhalten minska från 6,8 till 4,4 %wt (på torr basis) och fukthalten till 55 %wt, vilket är mer önskvärda fysikaliska egenskaper. Pressning är således något som potentiellt skulle kunna göra att vätskeutbytet för kvistrejektet ökar något. Dock medför pressning en merkostnad. Enligt Gerhard Muggen, VD för btg btl, bör kvistrejektet testas i mindre testanläggningar först för att fastställa hur den höga askalten påverkar pyrolysen. Han hävdar också att svavlet i bränslet inte förväntas påverka själva pyrolysoljan utan snarare till största del hamna i askan, men för att 100 % säkert kunna svara på det måste också tester utföras [26]. Vid konventionell förbränning bildar svavlet i bränslet främst svaveloxider (SO 2, SO 3 ), utsläpp som är oönskade då de bidrar till försurning (SO 3 + H 2 O > H 2 SO 4 ). Svaveloxiderna kan enkelt bildas eftersom god tillgång till syre finns under förbränning, detta är inte fallet under pyrolys då avsaknad av syre är en av grundförutsättningarna. Vanligtvis innehåller pyrolysolja ytterst låg andel svavel. Samma gäller för vanlig biomassa som är råvaran för pyrolysoljan, så inga direkta slutsatser kan dras från det. Det som är intressant att veta är vart svavlet i den ursprungliga biomassan kommer att ta vägen under pyrolysprocessen. Då svavel i vanliga fall inte är något problem har inga utförliga analyser rörande svavels beteende vid snabb pyrolys av träbaserad biomassa hittats. Ett försök där svavelrikt material från kyckling/kalkon uppfödning utsattes för snabb pyrolys har dock gjorts. Materialet bestod av bl.a. av träspån, sågspån, halm och annan vätskeabsorberande biomassa tillsammans med gödsel, fjädrar och andra rester. I detta försök utfördes snabb pyrolys i en fluidiserande bädd med målsättning att utvinna pyrolysolja. En sammanställning av hur svavlet fördelade sig i slutprodukterna kan ses i tabell 8. 22

28 Tabell 8. Hur svavel vid snabb pyrolys av restprodukter från kyckling/kalkon uppfödning fördelade sig i koks respektive pyrolysolja. Data hämtad från [44]. Råmaterial Svavel (%wt av TS) Vätskeutbyte (%wt) Koksutbyte (%wt) Svavel i oljan (%wt) Svavel i koks (%wt av TS) Lövträd ursprung <0, ± ± 2.0 <0,05 0,28 Rest 1 0, ± ± 6.2 0,46 1,53 Rest 2 1, ± ± 1.9 0,41 3,35 Rest 3 0, ± ± 3.7 <0,09 2,36 Rest 4 (kalkon) 0, ± ± 1.7 0,4 0,88 Undersökningen med rester från kyckling/kalkonuppfödningen visar att den största andelen av svavlet i råvaran återfinns i koksen. Mekanismen bakom detta är inte utredd. Men man kan anta att förhållandet blir liknande med kvistrejekt som råvara. Att även en viss mängd svavel följer med de icke kondenserbara gaserna känns troligt, då i form av t.ex. H 2 S. Förutom att kvistrejektet varit involverade i ett massakok har det även andra egenskaper som gör det unikt. Detta i form av bl.a. skillnader i uppdelningen av lignocellulosa som skulle kunna påverka hur väl de kan pyrolyseras. Analyser för fördelningen av lignocellulosan har gjorts på kvistrejektet, men enligt Hans Grundberg på Domsjö är testerna lite missvisande eftersom kvistrejektet är väldigt svårt att analysera. Uppskattningsvis är fördelningen dock: 55 % cellulosa, 5 % hemicellulosa, 10 % lignin, 10 % kokkemikalier och resterande 20 % är extraktivämnen [45], vilket stämmer relativ bra med uppgifter från liknande tester. Sett till enbart fördelningen av lignocellulosan är andelen cellulosa närmare 80 %, vilket är mycket högt. För jämförelse av olika restmaterials fördelning av lignocellulosa se tabell 9 nedan. Tabell 9. Innehållet av cellulosa, hemicellulosa och lignin i några vanliga restprodukter och avfall. [46]. Biomassa Cellulosa (%) Hemicellulosa (%) Lignin (%) Ursprung ifrån lövträd Ursprung från barrträd Nötskal Majskolvar Gräs Papper Vetehalm Kvistrejekt från Domsjö

29 Klart är, som nämnts tidigare, att den termiska nedbrytningen av biomassans beståndsdelar sker i olika takt. Cellulosa och framförallt hemicellulosa bryts ned snabbt under ett kort temperaturintervall medan lignin bryts ner långsamt under ett längre temperaturintervall [5]. Varje enskild komponents påverkan på pyrolysen s produktutby te är dock inte fullt lika utrett. Försök som gjorts där cellulosa, x ylan (hemice llulosa) och lignin individuellt kör ts i en reaktor för snabb pyrolys påvisade ett maximalt vätskeutbyte på 65, 53 och 40 % wt för respektive del. Temperaturen som påvisade maximallt vätskeutby te var för de olika komponenterna 400, 450 och 500 C [47]. Följaktligen gav i de tta fall cellulosan störst vätskeutbyte (65 % vid 400 C) och lignin lägst (40 % vid 500 C). Teoretiskt sk ulle således en hög andel c ellulosa kunn a bidra till ett högre vätskeutbyte. Utöver lignocellulosa består biomassa av extraktivämnen. Ren biomassa från t.ex. gran, tall, asp etc. innehåller enbart ett par procent av dessa extraktivämnen [48]. Eftersom uppskattningsvis uppemot 20 % av kvistrejektet består av extraktivämnen blir deras roll i pyrolysen intressant. Kvistnötter har speciellt rapporteras innehålla väldigt höga halter av extraktivämnet lignan jämfört med resterande delar av biomassa [49]. Figur 12 nedan illustrerar koncentrationen av lignaner i en grans olika delar. F igur 12. Typiska koncentrationer av lignaner för en grans olika delar [49]. Det finns dock lite information att hitta om extraktivämnen och särskilt då lignaners inverka n på vätskeutbytet under snabb pyrolys. Det har påvisats att vid pyrolys av biomassa som är rik på extraktivämnen utvinns oljan i två olika faser. Något som normalt in te sker, då pyrolysolja i princip är homogent. Toppfasen som bildas har annan löslighet, polaritet och densitet än vanlig p yrolysolja och består främst av produkter från extraktivämnena och ligninet [50]. Den undre fasen består således främst av produkter från cellulosan. Andelen toppfas kan, beroende på biomassa, motsvara uppemot 20 %wt av totala mängden pyrolysolja [51]. Andelen toppfas som bildas kan reduceras genom att t.ex. tillsätta alkoholer [50]. Sammansättningen av extraktivämnen skiljer sig en del mellan olika biomassor, så exakt hur detta kommer påverka 24

30 pyrolys av kvistrejektet är svårt att säga. Troligt är dock att två olika faser av pyrolysoljan kommer att bildas. Bildningen av två separata faser kan antigen ses som en möjlighet eller ett problem. En möjlighet eftersom att ytterligare en produkt kan utvinnas men samtidigt ställer det högre krav på processen. Tabell 10 nedan visar energiinnehållet för biomassans olika beståndsdelar. Lignin och extraktivämnen har betydligt högre värmevärde. Potentiellt skulle då en vätska med högre energidensitet kunna utvinnas, tester behövs dock för att kunna bekräfta detta. Tabell 10. Energiinnehållet i lignocellulosa respektive extraktivämnen [48]. Vedsubstans Energiinnehåll (MJ/kg TS) Cellulosa Hemicellulosa Lignin Extraktivämnen Kombinationen av en hög andel aska, extraktivämnen och cellulosa samt innehåll och inverkan av diverse kokkemikalier gör det svårt att spekulera i produktutbytet för kvistrejektet vid snabb pyrolys. Detta tillsammans med att strukturen på kvistrejektet också skiljer sig från traditionell biomassa gör att tester krävs för att säkert kunna fastställa hur väl kvistrejektet skulle fungera i en pyrolysreaktor och hur fördelningen mellan vätska, koks och gas skulle bli. Nackdelar med kvistrejektet är den höga ask och i viss mån höga svavelhalten medan troliga fördelar är högt innehåll av cellulosa och en relativt liten partikelstorlek. Att bränslet kan anses som gratis då de i princip inte har något värde idag är en stor fördel. Eftersom så pass många egenskaper hos kvistrejektet skiljer sig från vanligt trä är det även osäkert vilka driftförhållanden som skulle lämpa sig bäst. Tabell 11 nedan sammanfattar hur kvistrejektets egenskaper troligen påverkar produktutbytet vid snabb pyrolys. Tabell 11. Hur några av kvistrejektets unika egenskaper troligen kommer påverka produktutbytet vid snabb pyrolys. Egenskap Hög askhalt Hög svavelhalt Stor andel cellulosa Stor mängd extraktivämnen Trolig konsekvens för produktutbytet Lägre vätskeutbyte och högre koksutbyte. Pga. främst alkalimetaller. Okänt för produktutbytet, svavlet tros fördela sig i koks, vätska och gas. Skulle potentiellt kunna öka vätskeutbytet. En tvåfasig pyrolysolja förväntas bildas. 25

31 4.2 Processlösning En annan relevant frågeställning är vilken teknik som passar bäst för Domsjös kvistrejekt. Av de olika processlösningarna för snabb pyrolys är det fluidiserande bädd och roterande kon teknikerna som kommit längst i utvecklingen och dessa tekniker har olika leverantörer som är redo att leverera anläggningar. Av de nämnda teknikerna finns det egentligen tre leverantörer som känns aktuella och har en beprövad teknik. Dessa tre företag är: Ensyn, Kanada: Har flest anläggningar i drift, längst erfarenhet och enligt sig själva har de enda kommersiella pyrolysanläggningarna med över 20 år drifterfarenhet. Dynamotive, Kanada: Använder den något enklare BFB tekniken och har haft två större anläggningar i drift under i några år nu. Biomass Technology Group (BTG), Nederländerna: Använder sig av en roterande konreaktor, har ett par anläggningar i drift och flertalet pågående projekt. Ablativ pyrolys skulle kunna vara intressant och ha sina fördelar men denna teknik är som sagt inte så väl utvecklad. Även Pyrovacs vakuum teknik är intressant med den har betydligt lägre vätskeutbyte och då fokus i denna rapport legat på tillverkning av pyrolysolja anses den inte mest optimal. På grund av sin långa erfarenhet och beprövande kommersiella teknik måste Ensyn ses som det mest attraktiva företaget rent tekniskt. Dock är BTG Europabaserat och deras teknik är också i teorin billigare (mindre utrustning pga. inget transportgasbehov). Alla leverantörer hävdar att deras tekniker fungerar på en stor variation av biomassa, dock som sagt behöver tester för just kvistrejektet utföras för att verifiera dess status som råmaterial i pyrolysprocessen. Dessa tester kan utföras av både Ensyn och BTG i någon av deras testreaktorer, och skulle troligen ge en bättre bild av vilken process som skulle passa bäst för kvistrejektet. 26

32 4.3 Ekonomi Här följer en ekonomisk analys för investering i en pyrolysanläggning. Då Domsjö Fabriker AB har ett rejektflöde av kvistrejektet på omkring 18 ton/dygn, baserat på torr biomassa, kommer främst en anläggning i den storleken att undersökas. Då detta relativt sett är en väldigt liten anläggning kommer även större anläggningar att undersökas för att se hur de påverkar ekonomin Investeringskostnad Då snabb pyrolys är en relativt ny teknik och enbart ett fåtal anläggningar för produktion av pyrolysolja existerar i världen idag finns det väldigt lite information tillgängligt. Kontakt med de olika leverantörerna har inte gett mycket då sekretessavtal krävs för att få utförligare uppgifter. Ett fåtal studier har genomförts för att försöka uppskatta kostnaden för en pyrolysanläggning, dock börjar flertalet av dem ha ett par år på nacken. De mest relevanta siffrorna kommer från nederländska leverantören btg btl som uppskattar att en anläggning i storleksordningen 120 ton torr biomassa/dygn skulle kosta omkring 15 miljoner Euro (7,5 miljoner för själva anläggningen och 7,5 miljoner för lokalt arbete i Sverige) [27]. Kanadensiska Ensyn har uppskattat en kostnad på 38 miljoner $US (+ 40 %) för en anläggning på 400 ton/dygn [52], detta pris är dock exklusive en mängd sidoutrustning som krävs för att driva anläggningen. Problemet med dessa väldigt grova uppskattningar, att priset varierar med vilken biomassa som används, plus att kostnaderna i ekonomiska studier vanligen uppskattas utifrån att anläggningen byggs i USA där flertalet av leverantörerna har verksamheter gör att osäkerheten för investeringskostnaden blir väldigt hög. Trots det har data från två olika studier samlats där kostnader för pyrolysanläggningar från Dynamotives respektive BTG:s tekniker uppskattats [53 54]. De i studierna uppskattade kostnaderna för BTG:s roterande kon reaktor var betydligt lägre för en anläggning på samma storlek än de uppgifter som angivits av BTG själva, uppdatering av tekniken plus leverans och installationskostnader i Sverige bedöms vara anledningen till detta. Figur 13 nedan visar hur en pyrolysanläggnings investeringskostnad varierar med kapaciteten. Kostnaderna har räknats om till 2012 års priser och i de fall de känts relevant (inte alls stämmer med prisuppgifter från leverantörer) räknats upp med 100 % för att täcka bl.a. leveranser, arbete och installationer i Sverige Kostnad (Mkr) BTG Dynamotive Ensyn Kapacitet (ton torrvikt per dygn) Figur 13. Uppskattade kostnader för en pyrolysanläggningarna. Data har insamlats för leverantörerna Ensyn, BTG och Dynamotive [27, 52 54]. 27

33 Uppskattningsvis skulle en anläggning på 18 ton/dygn att kosta 32 miljoner kronor enligt insamlat data. Förutom själva pyrolysanläggningen krävs även investeringar i processer för förbehandling av biomassan. I detta fall en maskin för att pressa kvistrejektet (minska askhalten) och sedan torkning och malning. Kvistrejektet kan i storlek liknas vid träflis. En uppskattning av förbehandlingskostnaden för träflis (woodchip) kan ses i figur 14. X axeln visar anläggningens storlek baserad på ugnstorkad biomassa per dygn (odt/d) och på Y axeln visar antal tusen pund ( k) en förbe handlingsanläggning uppskattas kosta. Det blir således en extra kostnad på över en miljon kronor (exklusive kostnader för pressning av biomassan). Figur 14. Uppskattad kostnad för förbehandling av biomassan för träflis och mischanthus (grässort) [42] Driftkostnader Under kategorin driftkostnader ingår sådant som: personalkostnader, råvarukostnader, underhållskostnader samt kostnad för energin som krävs för att driva anläggningen. Figur 15 nedan visar en uppskattning på hur dessa fördelar sig beroende på anläggningens storlek. Figur 15. Uppskattad uppdelning av årliga kostnader för en snabb pyrolysanläggning som använder miscanthus som råmaterial [42]. 28

34 Observera att figur 15 inte är representativ för alla pyrolysanläggningar. I Domsjös fall kommer stapeln för biomassakostnaden att vara mycket mindre, då kvistrejektet i princip kan ses som gratis. För en anläggning så liten som 18 ton/dygn blir framförallt personalkostnader väldigt höga. Kostnader för industriarbetare, enligt Svensk näringsliv, är i genomsnitt kr per år och en tjänsteman inom industrin kr. Anläggningen antas kräva 2 personer dygnet runt (en för bränsleinmatning och en för driftövervakning), dvs. 12 heltidstjänster fördelat på 6 skift plus en dagtidstjänst för en driftingenjör. Enligt ovan nämnda antaganden skulle personalkostnader bli 5, 8 miljoner kronor per år. Det är således en fördel att bygga större anläggningar, detta eftersom att det proportionellt reducerar investerings och arbetskostnader. För att procentuellt minska arbetskostnaderna krävs antigen en större anläggning eller att nuvarande driftpersonal också kan övervaka och styra pyrolysprocessen. Då pyrolys är en endoterm process krävs energi för att värma reaktorn samtidigt som även den inmatade biomassan måste torkas. Efter pressning av kvistrejektet uppnås en fukthalt på 55 %, enligt btg btl så klarar deras reaktor att internt torka biomassan från 55 till 6 % samtidigt som den kan hålla reaktortemperaturen uppe genom att förbränna bildade koks och gaser. För de antaganden som gjorts rörande produktutbyte kommer troligen ett energiöverskott bildas från anläggningen om all koks och gas förbränns på plats. I denna analys görs ett grovt antagande att all bildad gas och koks används för att driva anläggningen (inkl. elektricitet). Således blir den enda produkten kvar till marknaden pyrolysolja. För övriga drift och underhållskostnader dvs. reparationer, allmänt underhåll och försäkringar har en siffra på 4 % av investeringskostnaden antagits. Detta utifrån vad andra ekonomiska undersökningar använt sig av [42]. Anläggningen antas vara i drift dygnet runt, ca 7500 drifttimmar per år, och ett vätskeutbyte på 55 %wt skulle då ge en total produktion på cirka 3100 ton pyrolysolja årligen. Detta motsvarar omkrin g GJ (räknat med ett värmevärde på 18 MJ/kg). Då ingen större marknad för pyrolysolja finns är det svårt att uppskatta marknadsvärdet. För att kunna konkurera med fossil olja bör priset ligga i samma nivå eller lägre. Således blir hela anläggningen väldigt beroende av prisutvecklingen för andra bränslen. Vid LCC beräkningar har en kalkylränta på 5 % och en livslängd på 20 år för anläggningen använts. Figur 16 visar hur priset på pyrolysoljan, utifrån de antaganden som gjorts här, påverkar det totala resultatet för anläggningen. 40,00 20,00 Totalt 0,00 resultat (Mkr) 20,00 40,00 60,00 80, ,00 Pris för pyrolysolja (kr/gj) Figur 16. Totalt resultat (intäkter minus utgifter) för pyrolysanläggningen beroende på försäljningspriset för pyrolysolja (sett över en 20års period). 29

35 För att gå plus minus noll krävs ett pris på cirka 175 kr/gj. Med tanke på den relativt höga risken en investering skulle medföra är en hög potentiell vinst såklart önskvärt. En annan nackdel, förutom storleken, är det relativt låga utbytet av pyrolysolja. För att jämföra med en större anläggning skulle, enligt leverantören btg btl:s egna beräkningar, en anläggning på 120 ton/dygn med ett vätskeutbyte på 65 %wt och en drifttid på 7500 timmar per år ge en återbetalningstid på endast 5 år [55]. Dessa får dock även de ses som osäkra uppgifter, och egna beräkningar utifrån att först klargöra kvistrejektets produktutbyte är att föredra. Skulle befintlig personal på Domsjöfabriken användas för pyrolysanläggningen och i övrigt samma antaganden göras skulle resultatet bli enligt figur 17 istället. Observera att en mängd osäkra parametrar gör dessa beräkningar osäkra Totalt resultat (Mkr) Pris för pyrolysolja (kr/gj) Figur 17. Totalt resultat (intäkter minus utgifter) för pyrolysanläggningen beroende på försäljningspriset för pyrolysolja (sett över en 20års period). I denna beräkning är personalkostnader inte inräknade. 30

36 5 Diskussion Snabb pyrolys är en relativt lovande teknik för att omvandla biomassa till främst pyrolysolja. har ännu inte tekniken haft något större genomslag på marknaden, även om intresset och antal projekt blivit allt fler på senare år. Vilka parametrar och driftförhållanden som lämpar sig bäst i syfte att maximera vätskeutbytet är väl utrett och ett flertal kommersiella anläggningar som använder sig av olika tekniker och olika råmaterial har visat att pyrolys fungerar i stor skala. Jämfört med konventionell pyrolys måste snabb pyrolys ses som en avancerad teknik med många olika delsteg som kräver hög precision för att anläggningen skall fungera och produktutbytet bli optimalt. Detta tros vara en av anledningarna till att tekniken varit under utveckling så många år utan att något större genombrott skett. En stor optimism går att hitta hos olika leverantörer som hävdar att tekniken är kommersiell och konkurrenskraftig. När få investeringar i pyrolysanläggningar gjorts och bidragspengar oftast är involverade känns det som att förutsättningarna måste vara väldigt bra för att en pyrolysanläggning i nuläget ska löna sig. Det vill säga tillgång till billig bra biomassa samtidigt som en integrering i redan existerande industri är möjlig. Ytterligare en anledning till den bristande genomslagskraften för snabb pyrolys kan vara att efterfrågan på pyrolysolja i nuläget inte är så hög. Det känns som om några större aktörer måste börja tillverkningen av pyrolysolja för att fler ska få upp ögonen för detta bränsle, och först då skulle efterfrågan troligen öka. Rörande pyrolysoljan, som är den mest önskade produkten från snabb pyrolys, så finns ett flertal negativa aspekter som inte gör den lika konkurrenskraftig som fossil olja. Dessa främst i form av lågt värmevärde, lågt ph och instabil uppbyggnad som gör att viskositeten ändras med tiden. Detta tillsammans med att olika pyrolysoljor kan skilja sig mycket ifrån varandra gör att användning på plats eller i närliggande område har varit att föredra hitintills, vilket gjort att marknaden för pyrolysolja inte är så stor i nuläget. Marknaden tros dock öka de kommande åren då dels oljepriserna förväntas öka (på lång sikt) samtidigt som flertalet större projekt för produktion av pyrolysolja slutförs de närmaste åren. Dock tänker de flesta av de nya producenterna i första hand använda pyrolysoljan för elproduktion på plats eller använda som ersättning för oljeförbränning i deras nuvarande produktion. Att uppgradera pyrolysolja till exempelvis fordonsbränsle sägs vara möjligt inom några år, och skulle markant kunna öka dess konkurrenskraft (uppgradering innebär emellertid ökade produktionskostnader). Dock tar det ganska långt tid att få in ett nytt bränsle på denna marknad. Potentialen för pyrolysolja blir om detta skulle lyckas stor, då en bra ersättare till bensin från icke matbaserad biomassa kan framställas. Dock Det finns ett flertal företag som har specialiserat sig på snabb pyrolysteknik. Leverantörerna har, liksom de tekniker de använder sig av, både för och nackdelar och utan att experimentellt utvärdera hur kvistrejektet fungerar för respektive processlösning går det inte att säga vilken leverantör/teknik som lämpar sig optimalt. Ensyns, med sin RTP teknik, har helt klart längst erfarenhet och flest anläggningar i drift. Dock har både fluidiserande bädd och roterande kontekniken visat sig fungera väl i större skala med höga vätskeutbyten. Vilken teknik som är mest konkurrenskraftig kan inte avgöras här utan kräver mera exakta ekonomiska beräkningar, dock bör investeringskostnaden för en roterande konreaktor vara lägre men vätskeutbytet likaså. Angående Domsjöfabrikens möjligheter att producera pyrolysolja från sitt kvistrejekt så skulle det troligtvis vara fullt möjligt, genom båda de ovan nämnda teknikerna. Dock ställer en del av 31

37 kvistrejektets egenskaper möjligen till en del problem som gör att processen inte når sin fulla potential. Den höga askhalten, främst i form av alkalimetallen natrium, gör att sekundära reaktioner sker som minskar vätskeutbytet i processen. Hamnar sedan natriumet i den avskiljda koksen blir koncentrationen natrium ännu högre, vilket ger en hög risk för askrelaterade problem vid fullständig förbränning av koksen. Även andelen extraktivämnen kommer att påverka pyrolysen, och sannolikt kommer två faser av pyrolysolja att bildas. Det behöver inte nödvändigtvis vara något negativt men gör dock att fler produkter behöver tas om hand. Vad som vid optimala förhållanden kan ge ett utbyte på uppemot 80 %wt skulle uppskattningsvis bli betydligt lägre i detta fall, vilket inte gör kvistrejektet till optimal råvara för just produktion av pyrolysolja. För att helt säkert kunna avgöra hur väl kvistrejektet lämpar sig för snabb pyrolys krävs dock tester, något som en del leverantörer erbjuder (bl.a. Ensyn och BTG). Alternativt skulle kvistrejektet kunna testas på ETC i Piteå när deras forskningsreaktor för pyrolys står färdig. Den ekonomiska kalkylen är endast översiktlig eftersom inte alla uppgifter finns tillgängliga, produktutbytet är inte känt samt att det inte heller gjordes någon känslighetsanalys på inverkande faktorer. Rejektflödet för kvistrejektet på omkring 18 ton/dygn är troligen dock i minsta laget för att kunna göra en pyrolysanläggning konkurrenskraftig, då investerings, drift och personalkostnader blir proportionellt sätt betydligt högre än en för större anläggningar (120+ ton per dygn). En alternativ lösning vore att ta vara på annat restmaterial som finns på området och blanda detta med kvistrejektet och på så vis får en större mängd biomassa samtidigt som den totala askhalten i bränslet då blir lägre. Även om detta skulle göras känns riskerna i nuläget högre än möjligheten till vinst och att avvakta och följa nuvarande pågående projekt för att kunna dra slutsatser om pyrolysoljans framtid som bränsle rekommenderas. Sett enbart till kvistrejektet så kan det finnas andra processer som det är mera lämpade för. Andra alternativ som stötts på under projektets gång är att utvinna kvistrejektet för kokeriet eller att tillverka etanol genom hydrolys. Kvistnötter innehåller stora mängder lignaner som kan användas till olika läkemedel, upptäckten och metoden för att avskilja kvistnötterna från stammen gjordes på Åbo Akademi och är patenterad [49]. Tillverkning av etanol direkt från träbaserad biomassa har inte fått något större genomslag och det stora projekt som pågått i Örnsköldsvik är nu under avveckling. Kvistrejektet har dock en väldigt hög halt cellulosa vilket skulle kunna göra dem mera passande för tillverkning av etanol [40]. 32

38 6 Slutsats Snabb pyrolys är en teknik som bevisats effektivt kunna omvandla större delen av biomassa till pyrolysolja. För ren träbaserad biomassa har ett vätskeutbyte på uppemot 80 %wt påvisats. För att snabb pyrolys skall fungera ställs höga krav på rätt driftparametrar som bl.a. är: stabil reaktortemperatur (~500 C), kort uppehållstid för bildade gaser i reaktorn (<2 s) och en väldigt hög uppvärmningshastighet av biomassan. Små ändringar i ex. temperaturen kan drastiskt minska vätskeutbytet. Biomassans egenskaper spelar också en väldigt stor roll vid snabb pyrolys. En hög askhalt underlättar för sekundära reaktioner som ökar koksbildning. Har biomassan dessutom höga mängder av extraktivämnen kommer troligen två faser av pyrolysoljan att bildas. Domsjöfabrikens kvistrejekt har båda dessa ovan nämnda egenskaper, vilket gör att de inte är optimala som råmaterial för snabb pyrolys. För att vara helt säker krävs dock tester för att fastställa detta. Detta plus att ett lågt flöde på 18 ton/dygn innebär, proportionerligt sett, höga investerings och arbetskostnader. Önskvärt vore framförallt en lägre askhalt och en större mängd biomassa. Askhalten skulle kunna sänkas genom inbladning av annan på området tillgänglig biomassa. Processlösningar som i nuläget lämpar sig bäst och kommit längst i utvecklingen är antigen fluidiserande bädd eller roterande konreaktor. Trots ett flertal pågående projekt har snabb pyrolys ännu inte fått någon större genomslagskraft, vilket skapar en viss tvekan för dess konkurrenskraft. Alla osäkerheter sammantagna gör att en investering i en pyrolysanläggning för kvistrejekt i Domsjö Fabriker AB inte kan rekommenderas i dagsläget. För att eventuellt kunna rekommendera pyrolys av kvistrejekt krävs ytterligare utredningar och tester. Finns intresset utför bl.a. Ensyn och BTG tester på biomassa för intresserade företag. Just nu sker dock mycket inom pyrolysbranchen. Flertalet projekt med bl.a. ovan nämnda leverantörer kommer bli färdiga de närmsta åren och att följa utvecklingen och dra slutsatser av pågående projekt skulle kunna ge en bättre uppfattning om pyrolysoljans framtid som bränsle. 6.1 Rekommendationer för fortsatt arbete Nedan följer några förslag för fortsatt arbete, både rörande pyrolys men även allmänt för kvistrejektet. Experimentellt utvärdera hur produktutbytet för kvistrejektet skulle bli vid snabb pyrolys. För tester känns någon av följande alternativ mest lämpligt. o Skicka en mängd kvistrejekt till BTG eller Ensyn för pyrolys i deras småskaliga testreaktorer o Ta kontakt med ETC i Piteå och undersök möjligheterna att testa kvistrejektets i deras snart färdiga pyrolysreaktor. Undersöka vilka andra råvaror som skulle kunna tänkas vara aktuella för produktion av pyrolysolja på området. Följa utvecklingen av pågående pyrolysprojekt och pyrolysoljans framtid som bränsle. Eftersom god kunskap om omvandling av biomassa till etanol finns i Örnsköldsvik vore det intressant att undersöka denna möjlighet för kvistrejektet. Utreda möjligheter att utvinna kvistrejektet (kvistnötterna) före kokeriet. Undersöka vilket värde som lignaner i kvistrejektet möjligen skulle kunna ha. 33

39 Referenser [1] Energiläget i siffror Tillgänglig ( ) på: [2] Vigouroux, Z. R. (2001). Pyrolysis of biomass. Kungliga Tekniska Högskolan. ISSN [3] Ingman, R. (2000). Produktion av pyrolysvätska statusrapport. Värmeforsk. ISSN [4] Ciolkosz, D. and R. Wallace, (2011). A review of torrefaction for bioenergy feedstock production. Biofuels, Bioproducts and Biorefining. Volume 5 Issue 3. Pages [5] Balat, M. (2008). Mechanisms of thermochemical biomass conversion processes. Part 1: Reaction of pyrolysis. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects Volume 30. Issue 7. Pages [6] Gronli, M.G., G. Varhegyi, C. Di Blasi. (2002). Thermogravimetric analysis and devolatilization kinetics wood. Industrial & Engineering Chemistry Research. Volume 41. Issue 17. Pages [7] Vamvuka, D. (2010). Bio oil, solid and gaseous biofuel from biomass pyrolysis processes An overview. International journal of energy research. Volume 35. Issue 10. Pages [8] Bahng, M. Mukarakate, C. Robichaud, J. D. Nimlos R. M. (2009). Current technologies for analysis of biomass thermochemical processing: A review. Analytica Chimica Acta, Volume 6. Issue 2. Pages [9] Bridgwater, A.V. (2003). Renewable fuels and chemicals by thermal processing of biomass. Chemical Engineering journal. Volume 91. Issues 2 3. Pages [10] Bridgwater, A.V. Meirer, D. Radlein, D. (1999). An overview of fast pyrolysis of biomass. Organic Geochemestry 30. Pages [11] Zhang, Q. Chang, J., Wang, T. Xu, Y. (2006). Review of biomass pyrolysis properites and upgrading research. Energy Conversion and Management. Volume 48. Issue 1. Pages [12] Oasmaa, A. Czernik, S. (1999). Fuel Oil Quality of Biomass Pyrolysis Oils State of the Art for the End Users. Energy & Fuels. Volume 13. Pages [13] Diebold, J.P. (2000). A Review of the Chemical and Physical Mechanisms of the Storage Stability of Fast Pyrolysis Bio Oils National Renewable Energy Laboratory, NREL/SR [14] The EMPYRO project. Tillgänglig ( ) på: id=12&rid=4&r=algemeen&phpsessi D=vqnfpeh3agn28fuv bk7k1bq156 [15] Ensyn Corporation. Tillgänglig ( ) på : product/fo od/ [16] BTG Biomass Technology Gro up. Tillgänglig ( ) på: logies/bio materials chemicals [17] Van de Velden, M. Fan, X. Ingram, A. Baeyens, J. (2006). Fast pyrolysis of biomass in a circulating fluidised bed. Tillgänglig ( ) på: =1065&context=eci/fluidization_xii [18] Dynamoti ve Energy Systems Corporation. Tillgänglig ( ) på: echnology/fast pyrolysis/ [19] Ringer, M. Putsche, V. Scahill, J. (2006). Large Scale Pyrolysis Oil Production: A Technology Assessment and Economic Analysis. National Renewable Energy Laboratory, NREL/TP of 34

40 [20] BTG Biomass Technology Group. Tillgänglig ( ) på: ologies/fast pyrolysis [21] Dinesh Mohan, Charles U Pittman och Philip H Steele, (2006). Pyrolysis of Wood/Biomass for Bio oil: A Critical Review. Energy Fuels. Volume 30. Issue 3. Pages [22] International Energy Agency, task 34. Tillgänglig ( ) på: [23] Ensyn Corporation. Tillgänglig ( ) på: /about ensyn/overview/ [24] Ensyn Corporation. Tillgänglig ( ) på: rtp facilities/ [25] Envergent Technologies. Tillgänglig ( ) på: [26] Envergent Technologies. Tillgänglig ( ) på: [27] Venderbosch, R.H. Gansekoele, E. Florijn, J.F. Assink, D. (2006). Pyrolysis of Palm Oil Residues in Malaysia PyNe Newsletter. Jan 2006, Issue 1. Pages 2 3. [28] The EMPYRO project. Tillgänglig på: 1& r= algemeen [29] Muggen, G. ( ). VD för btg btl, Kontakt via mejl. [30] Dynamotive Energy Systems Corporation. Tillgänglig på rporate history/ [31] Dynamotive Energy Systems Corpo ration. Tillgänglig på uels/biooilplus/ [32] Roy, C. ( ). Grundare Pyrovac inc. Kontakt via mejl. [33] Three Dimensional Timberlands. Tillgänglig ( ) på: erlands.com/vacuum pyrolysis technology.html [34] Fortum. Press release 7 March Tillgänglig ( ) på: invests eur 20 million to build the worlds fir st industrial scale integrated bio oil plant.aspx [35] Nordiska Projekt, Nr Sida 16. [36] Snell, A. Billerud. ( ). Kontakt via telefon. [37] Wiinikka, H. Senior forskare/projektledare. ETC, Piteå. ( ). Kontakt via telefon. [38] International Energy Agency, task 34. Tillgänglig ( ) på: [39] Domsjö Fabriker AB. Tillgänglig ( ) på: [40] Zhang, X. Tu, M. Paice, M. Sacciadis, G. Jiang, Z. Jemaa, N. Thibault, A. (2010). Bioconversion of Knot Rejects from a Sulphite pulp mill to Ethanol. Tillgänglig ( ) på: esources/biores_05/biores_05_1_0023_zhang_tpsjjt_bioconver_knot_rejects_sulfite_ethanol_708.pdf [41] Nordin, A. (1994). Chemical Elemental Characteristics of Biomass Fuels. Biomass & Bioenergy. Volume 6. Issue 5. Pages [42] Rogers, J.G. Brammer, J.G. (2012). Estimation of the prodution cost of fast pyrolysis bio oil. Biomass & Bioenergy 36. Pages

41 [43] Fahmi, R. Bridgwater, A.V. Darvell, L.I. Jones, J.M. Yates, N. Thain, S. Donnison, I.S., The effect of alkali metals on combustion and pyrolysis of Lolium and Festuca grasses, switchgrass and willow FUEL. Volume 86. Issue Pages [44] Agblevor, F.A. Beis, S. Kim, S.S. Tarrant, R. Mante N.O. (2009) Biocrude oils from the fast pyrolysis of poultry litter and hardwood Waste management New York NY. Volume 30. Issue 2. Pages [45] Grundberg, H. Utvecklings ingenjör, Domsjö Farbriker AB. ( ).Kontakt via mejl. [46] Sun, Y. Cheng, J. (2002) Hydrolysis of lignocellulosicmaterials for ethanol production: a review. Bioresource Technology. Volume 83. Issue 1. Pages [47] Qu, T. Guo, W. Shen, L. Xiao, J. Zhao, Z. (2011). Experimental Study of Biomass Pyrolysis Based on Three Major Components: Hemicellulose, Cellulose, and Lignin. Industrial & Engineering Chemistry Research. Volume 50. Issue 18. Pages [48] Lehtikangas, P. (1999). Lagringshandbok för trädbränslen, 2:a upplagan. ISBN [49] Holmbom, B. Eckerman, C. Eklund, P. Hemming, J. Nisula, L. Reunanen, M. Sjöholm, R. Sundberg, A. Sundberg, K. Willför, S. (2003). Knots in trees A new rich source of lignans. Phytochemistry Reviews. Issue 2. Pages [50] Oasmaa, A. Solantausta,Y. Arpiainen, V. Kuoppala, E. Sipilä, K. (2009). Fast Pyrolysis Bio Oils from Wood and Agricultural Residues. Energy Fuels. Volume 24. Issue 2. Pages [51] Oasmaa, A. Kuoppala, E. Gust, S. Solantausta, Y. (2002). Fast Pyrolysis of Forestry Residue. 1. Effect of Extractives on Phase Separation of Pyrolysis Liquids Energy Fuels. Volume 17. Issue 1. Pages 1 12 [52] Muller, S. Senior VP Research & Development, Ensyn. ( ). Kontakt via mejl. [53] Peacoke, G. V. C. Bridgwater, A.V. Brammer, J.G. (2006). Techno economic assessment of power production from the Wellman and BTG fast pyrolysis processes. Tillgänglig ( ) på: berg.co.uk/docs/j%20brammar%20 %20Techno economic%20assessment.pdf [54] Farag, I. H. LaClari C.E. Barret, C. (2002). Technical, Environmental and Economic Feasibility of Bio Oil in New Hampshire s North Country. Tillgänglig ( ) på: unhif.pdf [55] BTG Biomass Technology Group. Tillgänglig ( ) på: btl.com/index.php?id=130&rid=63&r=projectdev 36

42 Bilaga 1 Fortums pyrolysanläggning i Finland Figur I. Översiktsbild av Fortums planer ade pyrolysanläggning i Finland [34]. A