processindustrin Thore Berntsson

Relevanta dokument
Finns det hållbara drivmedel?

Integrations- och Systemaspekter vid Produktion av Biomassabaserade Material/Kemikalier Föredrag vid Styrkeområde Energis seminarium,

Klimatpåverkan och de stora osäkerheterna - I Pathways bör CO2-reduktion/mål hanteras inom ett osäkerhetsintervall

Utvecklingsvägar för Europas energisystem

Skogsindustrins möjligheter med förgasning Roine Morin Chef Koncernstab Miljö och Energi

Fossilförbannelse? Filip Johnsson Institutionen för Energi och Miljö Pathways to Sustainable European Energy Systems

Framtidens Bioraffinaderi mycket. mer än papper och massa

Bioenergi för energisektorn - Sverige, Norden och EU. Resultat från forskningsprojekt Bo Rydén, Profu

Vad kan industrin göra? Industrin som energislukare eller föregångare i omställningen mot en hållbar region?

Varför ett nytt energisystem?

Transforming the energy system in Västra Götaland and Halland linking short term actions to long term visions

Framtida energisystem i Jönköpings län

Klimatmål, fossila bränslen och CCS

Europas framtida energimarknad. Mikael Odenberger och Maria Grahn Energi och Miljö, Chalmers

Är passivhus lämpliga i fjärrvärmeområden?

Energibolaget som lokal aktör för ökad hållbarhet

Kostnadseffektiva val av bränslen i transportsektorn koldioxidmål Finansierat av Vinnova

Trygg Energi. Pathways to Sustainable European Energy Systems. Filip Johnsson

Alternativa drivmedel ett försök att bringa reda bland möjligheter och begränsningar med olika drivmedel och tillhörande fordonstekniker.

Effektiva transporter En förutsättning för vår konkurenskraft En del av miljöproblemet - En del av lösningen

Finns det klimatfördelar med att bygga i trä?

Scenarier för Pathways

Enerwoods. Världens primärenergianvändning 2007 ( 500 Exajoul)

Lågtemperaturfjärrvärme i nya bostadsområden P i samverkan med Växjö kommun, Växjö Energi AB och Växjö-bostäder AB

Förnybara drivmedel framtidens raffinaderi. Sören Eriksson

Indikatorer för utvecklingen av de Europeiska energisystemen

Biodrivmedel från sko sk g o sråvara Seminariedag Seminarieda BDX BD -företa eta en, Piteå A Piteå pril 2009 Lars Stigsson, KIRAM Stigsson,

Energiforskningens roll i klimatfrågan exempel från Chalmers

Smart och effektiv energianvändning nyckeln till hållbar utveckling. Per Lundqvist, prof Energiteknik, KTH. Påstående:

Förgasningsforskning, utgångspunkt

BioDME Varför? Hur? När? Alternativa bränslen för tunga fordon Seminarium Visby, 5 juli 2011 Ingvar Landälv, CTO, Chemrec AB

Biomassaförgasning integrerad med kraftvärme erfarenheter från en demoanläggning i Chalmers kraftcentral

Morgondagens energisystem i Europa utmaningar och möjligheter

Det våras för CCS? Klimatarbete och det globala perspektivet. Filip Johnsson, Chalmers NEPP:s halvtidskonferens,

Så kan vi möta klimathotet - möjligheter och utmaningar

Hållbarhet i tanken klimathot, energiomställning och framtidens drivmedel?

Energisession Forskningen som drivkraft för en innovativ region. Thore Berntsson, professor Styrkeområdesledare för Chalmers Energi Initiativ

Luftvärmare, kylprodukter och högtemperatur processkylaggregat - Förordning 2016/2281 Branschmöte 15 februari 2018 Carlos Lopes, Lina Kinning

Gas och LNG för hållbara transporter. Gas i tunga transporter? Trafikverkets bedömning

Gröna bränslen för tunga dieselfordon Patrik Thärnå

Klimatåtgärders påverkan på utsläpp av luftföroreningar. John Munthe,

Gasdagarna oktober 2010 Stenungsund

Framtidens el- och värmeteknik

TopCycle Framtidens kraftverk. Integrerad Ång/Gasturbin process för hållbar elproduktion

Country report: Sweden

Projektets omfattning

En världsledande region i omställningen till drivmedel, energi och produkter från förnybar råvara

Begränsa den globala temperaturökningen < 2ºC: Minskad energianvändning

Bygganden som system om energihushållning i ett helhetsperspektiv. Leif Gustavsson Växjö 6 april 2009

Nenet Norrbottens energikontor. Kjell Skogsberg

Processintegration i industrin utveckling och erfarenheter i Sverige och Internationellt Forskning och utveckling vid Linköpings universitet

RÄCKER SKOGEN TILL FÖRGASNING? 20 oktober 2010 Jan Wintzell Pöyry Management Consulting AB

Framtidens drivmedel

Koldioxidinfångning ett riskabelt spel eller nödvändigt för klimatet?

Lignin i pulverpannor

Biobränslebaserad kraftproduktion.

Energikombinat för kostnadseffektiv minskning av koldioxidutsläpp en systemstudie

Elen och elsystemet spelar en allt mer central roll i omställningen av energisystemet

Hydrogen production EN overview of the alternatives for H2 production and reflections on H2 as fuel in the transport sector

BIOENERGIGRUPPEN I VÄXJÖ AB

Nya drivmedel. Maria Grahn. 23 november 2017

Strategier för minskade koldioxidutsläpp inom energisystemet exempel på framtidens drivmedel

A VIEW FROM A GAS SYSTEM OPERATOR. Hans Kreisel, Weum/Swedegas Gasdagarna, 16 May 2019

Klimatsmartare bilar och bränslen ett försök att bringa reda bland möjligheter och begränsningar med olika bränslen och fordonstekniker.

Celsius - konkurrenskraftig och hållbar fjärrvärme och fjärrkyla till Europas städer.

ELECTRICITY AND BIOFUELS SYNERGIES AND COMPETITION

Vad är ett bioraffinaderi? Clas Engström. Processum

Fuels for trucks. Renewable energy carriers for heavy duty vehicles Magnus Swahn

Framtida utmaningar att lösa inom förgasning av biomassa

Det gröna Göteborg Hållbara system & innovationer. Bernt Svensén Affärsdriven miljöutveckling Business Region Göteborg AB

How to get a tree into a pipe?

Hållbara biodrivmedel

(Place for logo if desired) Lars Holmquist Göteborg Energi

Design of Partial CO 2 Capture from Waste Fired CHP Plants

Utveckling av energimarknader i EU. politik och framgångsrika medlemsstater

INFÅNGNING AV KOLDIOXID MED KEMCYKLISK FÖRBRÄNNING. Chemical-Looping Combustion (CLC)

Klimatsmartare bilar och bränslen rsök k att bringa reda bland möjligheter och begränsningar med olika bränslen och fordonstekniker.

Kan framtidens byggnader klara sig utan energiförsörjningssystem?

Biodrivmedel från skogsråvara möjligheter i Blekinge?

SOLAR LIGHT SOLUTION. Giving you the advantages of sunshine. Ningbo Green Light Energy Technology Co., Ltd.

Klimat och miljö vad är aktuellt inom forskningen. Greppa Näringen 5 okt 2011 Christel Cederberg SIK och Chalmers

Rapport från IEA Bioenergy ExCo-workshop The role of industrial biorefineries in a low-carbon economy

MED FOKUS PÅ PELLETS. Peter Granborn Ordf. PelletsFörbundet. Telefon:

Bioenergi Sveriges största energislag!

Why Steam Engine again??

Anna Joelsson Samlad kunskap inom teknik, miljö och arkitektur

Skogen Nyckeln,ll e- framgångsrikt klimat och energiarbete. BioFuel Region 10 år Umeå Magnus Ma5sons Projektledare Forest Refine

Grass to biogas turns arable land to carbon sink LOVISA BJÖRNSSON

Koldioxidinfångning och lagring (CCS)

Drivmedel från skogsindustrins restprodukter via förgasning Resultat från tekno-ekonomiska utvärderingar. 10 maj 2016 Elisabeth Wetterlund

Klimatdeklarationer & Miljövarudeklarationer

VärmlandsMetanol AB!

Norrbottens resurser vad gäller förnybar energi ur ett EU perspektiv. Sabine Mayer

Utsikt för förnybara drivmedel i Sverige till 2030

Globala energitrender, klimat - och lite vatten

Fuel for thought energi, transporter och nollutsläpp 2050 LARS J. NILSSON - MILJÖ- OCH ENERGISYSTEM, LUNDS UNIVERSITET

Läget inom Processum och pilotpark Norrland Solander Symposium

Visst finns det mark och vatten för biobränslen!

Koldioxidavskiljning ur rökgaser Filip Johnsson Department of Space, Earth and Environment, Division of Energy Technology Sweden

Hur lönsamma är laddhybrider i verklig svensk körning? Sten Karlsson

Transkript:

Bioraffinaderier i processindustrin av Thore Berntsson

Relationer mellan CO2 utsläpp från bränslen per energienhet Kol 1,25 Olja 1 Naturgas 0,75 Biobränsle 0??

CHALMERS Bioraffinaderikoncept i Processindustrin Massa- och Papper - Svartlutsförgasning (import av biomassa som kompensation för svartluten)- el, DME - Biomassaförgasning - FT-diesel, Metanol, el - Ligninuttag - drivmedel, högvärdiga produkter (kolfiber) - Hemicellulosauttag l - etanol, furfural, f ättiksyra - Biomassafermentation etanol

CHALMERS Bioraffinaderikoncept i Processindustrin Raffinaderiindustrin Förgasning och produktion av vätgas eller FT-diesel Kemiindustrin Förgasning och produktion av t ex metanol Fermentation ti och produktion av etanol till t ex polyeten

CHALMERS Core Research Profile: Process Integration 1 2 Reactor Process modelling & validation (Aspen Plus) Pinch analysis Separation/ Recycle System Heat Recovery System Process integration study Heating & Cooling Utilities Water & Effluent Treatment 4 Process modifications Evaluation (Thermodynamics, Economics & CO 2 emission balances) 3

CHALMERS Research Theme: Biorefineries Process Integration Issues Biorefinery Plant Industrial ProcessPlant

CHALMERS In the future, which h is the most profitable pathway and which h pathway gives the largest reductions of CO2? How to utilize kraft pulp mill excess heat? Trade-off between economic performance and reduction of global CO2 emissions investigated for 6 different future energy market scenarios and the following pathways: Black liquor gasification with production of DME (BLGMF:DME) Black liquor gasification connected to a gas turbine combined cycle (BLGCC) increased electricity production in new turbines extraction of lignin carbon capture and storage (CCS) (production of district heat, can be combined with pathways above)

CHALMERS Results for year ~2030 (with CCS) BLGMF:CCS RB:Electricity it BLGCC:CCS RB:CCS Lignin:Wood fuel Lignin:Oil

Biomassaförgasning i TMP bruk

1. 2. 3. 4. 5. PRES 2012, Prague Förgasning g med vätgasproduktion i raffinaderi Comparison of 4 cases: Case A. 35 % substitution, internal drying, HP steam export Case B. 100 % substitution, internal drying, HP steam export Case C. 100 % substitution, external drying, HP steam export Case D. 100 % substitution, external drying, electricity production Butane Butane Biomass Fuel gas Fuel gas Biomass BioH2 HPU BioH2 Hydrogen Steam Refinery Electricity Steam Excess heat 12/17

1. 2. 3. 4. 5. PRES 2012, Prague Results and discussioni 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Export steam (MW) Electricity (MW) Total efficiency (%) Case A Case B Case C Case D A: energy demand drying = excess heat from HPU B: internal drying = penalty on efficiency C: external drying = gain of 9 p.p. in efficiency D: 21,8 MW electricity produced 14/17

1. 2. 3. 4. 5. PRES 2012, Prague Results and discussioni Case A Case B Case C Case D 0 100 200 300 ΔCO 2 (kt/y) 400 500 600 700 800 Refinery s total CO 2 emissions: 1,67 Mt in 2010 15/17

Jämförelse FT diesel och CCS i raffinaderi Δglob bal GHG G emissio ons [kt/y y] ΔNet Annual Profit [M /y] /] 100 60,0 40,0 20,0 0,0 20,0 40,0 60,0 300 500 700 900 1100 1300 1500 FT fuel production (Case1a) Scenario: 1 Scenario: 2 Scenario: 3 Scenario: 4 FT fuel production (Case 1b) Scenario: 1 Scenario: 2 Scenario: 3 Scenario: 4 CO 2 capture (Case 2) Scenario: 1 Scenario: 2 Scenario: 3 Scenario: 4

Slutsatser Det är svårt att konkurrera k klimatmässigt i mot ersättning av kol El från biomassa i anläggningar med hög verkningsgrad är ett klimatsmart alternativ, så länge vi har kolkondens på marginalen Vid framtida andra elmixar på marginalen blir situationen helt annorlunda. Alternativa drivmedel och material/kemikalier ik li blir mer intressanta t produkter klimatmässigt Integration med en industri kan skapa synergieffekter avseende framför allt el och värme. Till energiändamål krävs i princip inga kolatomer men de behövs för gröna material/kemikalier

CHALMERS Research Theme: Techno-economic studies of future options for industrial process plants Extraction of lignin/ materials Export of bark or reduced fuel usage Production of biofuel Increased electricity production Carbon capture and storage (CCS) Pulp Mill Investments in process integration and new technology can reduce process steam demand by 20-30% Steam and high temperature excess heat available District heating

Heat and Power Technology Biomassaförgasning i i TMP bruk It is implied that biomass is an unlimited resourcer e Alternative use is assumed to be co firing in a coal power plant Only an integrated gas turbine can beat co firing

CCS Clusters(post combustion) CCS Clusters (oxyfuel) CCS Clusters (FCC) CCS Clusters (hydrogen) CCS (post combustion) CCS (oxyfuel combustion) CCS (FCC units) CCS (hydrogen sources) Fuel substitution (natural gas) Fuel substitution (biomass) Energy efficiency (20%) Energy efficiency (10%) Energy efficiency (5%) Potential product quality changes Demand changes Product quality changes Baseline 0 50 100 150 200 250 CO 2 Emissions (MtCO 2 /year)