NYTTA ÄVEN AV GASEN VID KOLFRAMSTÄLLNING? - Bi 2 X-prcesserna Anders Nrdin
INNEHÅLL Intrduktin Prcesserna ch vad sm faktiskt sker Nytta även av gasen (Bi 2 X) Bi 2 Fuels Bi 2 Chemicals Slutsatser hittills Fkus nu
INTRODUKTION CINTRODUKTION
..INTRODUKTION NY-INTRESSE FÖR KOLNING OCH TORRDESTILLATION Ryss-lastning 1914 för transprt till hytta Lärbk i kemi för realgymnasiet, 1920 d v s varken direkt nytt eller rcket science
..INTRODUKTION Vårt intresse initialt: Grönt kl = lösning på petrkemins C-gap ch gröna kemikalier/bränslen i glbal skala Sedan även gröna prdukter från gasen
PROCESSERNA PROCESSERNA Trrefiering @300 C Förgasning @7-1800 C Pyrlys @4-500 C Snabb/flash Pyrlys @400-1000 C
..PROCESSERNA Brännare PROCESSERNA Trrefiering @300 C Förgasning @7-1800 C Refrmering Brännare Syntes Bi 2 Fuels Pyrlys @4-500 C Brännare Bi 2 Chemicals Snabb/flash Pyrlys @400-1000 C Separatin Rening
..PROCESSERNA Brännare PROCESSERNA Trrefiering @300 C Brännare Bi 2 Chemicals Förgasning @7-1800 C Separatin Rening Pyrlys @4-500 C Brännare Bi 2 Chemicals Snabb/flash Pyrlys @400-1000 C Separatin Rening
..PROCESSERNA 40 35 8 25 16.5 8 VAD PÅVERKAR? T&t! 30 8-25 min Flykthalt (%) 25 20 15 10 5 25 22.5 10 35 4.8 22.5 40 5-40 min 10 3522.5 0 200 300 400 500 600 700 Temperatur ( C)
..PROCESSERNA ANRIKNING AV KOL
..PROCESSERNA HAR TÄCKT UPP HELA INTERVALLET Omfattande databas -för användning! Närmare 300 prver med ca 150 klumner (analyser, beräknade data)
TEKNIKER TEKNIKER Eg inte svårt ch många tekniska lösningar: Syrefri behandling vid XXX C i Y minuter Men det krävs en hel del av leverantörerna
BIO 2 FUELS BIO 2 FUELS POTENTIELLA FÖRDELAR 2,5 3 4 2 1 1) Tillsammans med CCS -> CO 2 nega4vitet 2) Prblema4sk aska kvar i fast prdukt -> neutraliserad av klaskan -> mindre/enklare syntesgasrening 3) Gasfrmig matning enklare ad trycksäda 4) Högre andel väte -> högre H 2 /CO förhållande i syntesgasen 5) Ingen kks pten4ellt lädare ad förgasa/refrmera
..BIO 2 FUELS Katarina dktrerade i höst, bl a på Bi 2 Fuels-systemet Åberg, K. Bimass cnversin thrugh syngas-based birefineries - Thermchemical prcess integratin pprtunities. Thesis, Umeå University 2017
..BIO 2 FUELS Bl a Velcys Metals Åberg, K. Thesis, Umeå University 2017
..BIO 2 FUELS VELOCYS NYA MIKROKANALSTEKNIK MÖJLIGGÖR SMÅSKALIGA DECENTRALISERADE BIORAFF FÖR FT-DIESEL Velcys catalyst 10x mre active than cnventinal Typiskt >30 000 bpd (> 2000 MW) Nu 1 500 bpd ( 100 MW) Stratmann, Velcys @ ABLC, Washingtn DC, March 2017 Neville Hargreaves, Velcys @ Gastech, April 2017, Tky
..BIO 2 FUELS DEMONSTRERATS - MED GODA RESULTAT ENVIA Energy GTL-plant, Oklahma City, Velcys 26,000 timmar i pilt-skala; Nu även dem < 15 ppm svavel < 0.5% armater Flyg ASTM D7566 250 bpd 1 100 bpd 200 bpd 2 500 bpd Cdy, B., Velcys. @ Gasificatin&Syngas Technlgies Cuncil Cnference, Oct 2017, Clrad Springs
..BIO 2 FUELS TILLBAKS TILL KATARINAS - FÖRSÖKSUPPSTÄLLNINGAR Pilt-II (100-200 kg/h) Bänkskala Pilt-I (20 kg/h) Åberg, K. Thesis, Umeå University 2017
..BIO 2 FUELS - KOLDIOXIDNEGATIVITET? Åberg, K. Thesis, Umeå University 2017
..BIO 2 FUELS 80% av vätet ch H/C=2.5 vid 375 C VÄTE- OCH KOLSEPARATION? 1.5 i råmaterialet Åberg, K. Thesis, Umeå University 2017
..BIO 2 FUELS ASKAVSKILJNING? Impaktrsampling i piltskala för prcesstemperaturerna 300, 325, 350, 375, 400, 425 ch 450 C validerade de mdellerade resultaten Inga askbildande kndenserande element förflyktigades vid dessa temperaturer, d v s all aska stannade i biklet Avgången av klr är dck betydande. Detsamma gäller även för svavel. Åberg, K. Thesis, Umeå University 2017
..BIO 2 FUELS STATUS BIO 2 FUELS UTVÄRDERING Prcess System Generell prcess-princip Kl negativitet Väteanrikning Askseparatin (ter.) Askseparatin (exp.) Termisk refrming Katalytisk ångrefrming?? Syre-belastning Eknmisk analys Tekniska lösningar Ej möjlig pågående pågående pågående
BIO 2 CHEMICALS BIO 2 CHEMICALS Drivmedel ch petrkemiska prdukter ligger på förädlingsfaktrer på fem ch just däröver, d v s typiska råvarupriser på 150-200 kr/mwh jfr bikl 300- kr/mwh jfr med bränslepriser 1000 kr/mwh (10 kr/l) Betydligt högre prduktpriser (> 1000 kr/mwh) för vissa gröna (icke-petr) kemikalier ger ckså betydligt högre förädlingsvärde Frågan är vilka gröna kemikalier det finns i den termkemiska gdispåsen? Vilka värden ch marknadsptentialer har de? Vi vet att det är en hemsk sppa, men finns det någn möjlighet att separera ch rena gaserna?
..BIO 2 CHEMICALS GREEN (HIGHER VALUE) CHEMISTRY OF LIGNOCELLULOSE EM Rubin Nature 454, 841-845 (2008)
..BIO 2 CHEMICALS Petrchemicals Higher value chemicals Market price vs annual glbal vlume fr sme bi-prducts. (Biddy et al NREL/TP-5100-65509 March 2016 + illustratin av ptential)
..BIO 2 CHEMICALS SCREENING (MED PYROLYS-GC/MS) 110-450 C during 0.5-8 minutes Pmmer L. m fl. Gas speciatin thrugh drying, trrefactin and pyrlysis -Defining the different regimes? Shrt Cmm. 2018
..BIO 2 CHEMICALS DEFINIERING (MED PYROLYS-GC/MS) Inga gaser under 220 C Sönderdelningsprdukter från framför allt hemicellulsa (230 330 C) Däröver även ligninprdukter (t ex levgluksan) Trrefieringsregim definierad 230-330 C Omfattande överlapp
..BIO 2 CHEMICALS EFFEKTER AV RÅMATERIAL Resultat Signi,ikanta skillnader i sammansa ttning Kartlaggt vilka gaser fra n vilken ved Klasser: barr-, l v-ved ch a kergr dr Barrveden: la ga halter av a ttiksyra ch mer vanillin ch andra metxyfenler (cniferylaldehyde, iseugenl, methylguaiacl) Bj rk ch eukalyptus ger mer furfural, syringyl acetne ch a ttiksyra medan a kergr dr systematiskt genererar mer vattenfria scker ch guaiacl Pmmer L. m fl. The influence f bimass n trrefactin gas cmpsitin, 2018
SLUTSATSER B 2 F-prcessen verkar fungera - men systemet? SLUTSATSER HITTILLS Bikl - Inget nytt under slen Återstår: Vilka klkvaliteter efterfrågas? O ch refrmering Tekneknmisk analys System teknik Utmaningar: Refrmeringen Termisk! > Katalytisk??? Trycksättning? Syret? Industriella intresset? B 2 C-ptentialen kemiskt kartlagd/screenad, mfattande överlappning Eknmiskt intressant Frtfarande sppigt ch utmanande Återstår: Separatin, rening Tekneknmisk analys Utmaningar: Separatin, rening
FOKUS NU FOKUS NU Publicering Tekneknmiska analyser Tre lika lkaliseringar Realistiska case Nära samarbete med industriella aktörer Bi 2 Fuels frtsatt utvärdering Bi 2 Chem finansiering av teknisk utveckling??
TACK FÖR MIG!