produktion av bioolja i pannanläggningar erfarenheter och

Produktion av bioolja i pannanläggningar –erfarenheter och nästa steg

Margareta Lundberg

R&D Manager

Service, Energy and Environment

Joakim Autio

R&D Program Manager, Pulp&Energy

Innehåll

Valmet, produkter för energisektorn,

teknologier för bränsleomvandling

Fortums pyrolyskraftverk i Joensuu

1

2

3

4 Nuläge och nästa steg med pyrolys

5 Summering

Integrerad pyrolys

2018-11-143

Valmets pannverksamhet - historia

1851Ångpanne-

tillverkningen

startar

1906Telegramadress:

Götaverken

2006Metso förvärvar pann-

verksamheten från

AkerKvaerner

2013Valmet

knoppas av

från Metso

1841

Keillers Werkstad

1979Götaverken Ångteknik AB förvärvar

Svenska Maskinverken

1985Generator går in i

Götaverken Energy

Systems

1991Götaverken Energy Systems

säljs till norska Kvaerner A/S

1994Götaverken byter namn till

Kvaerner Pulping

1996Kvaerner Pulping byter namn till

Kvaerner Power

1996Kvaerner förvärvar

Tampella Power

© Valmet Produktion av bioolja i pannanläggningar

Valmet - Our mission

Converting renewable resources into sustainable results

2018-11-14 © Valmet Produktion av bioolja i pannanläggningar4

End-

products

Services

Automation

Technologies

Raw

materials

Customer

industries

Heat Electricity Chem pulpDiss pulp Mech pulp Paper Board Tissue

Biogas Biofuels Biochemicals New paper gradesBiomaterials

Energy production Biofuel refining Pulp Paper

Waste Recycled paper

Pulp

Agro Wood

Energy Paper

Key figures in 2017

© Valmet Produktion av bioolja i pannanläggningar5

Orders received by

business lineOrders received

EUR 3,272 million

Net sales

EUR 3,058 million

Comparable EBITA

EUR 218 million

Comparable EBITA

margin

7.1%

Employees (on Dec 31, 2017)

12,268

37%

10%21%

32%

Services

Automation

Pulp and Energy

Paper

21%

6%

46%

17%

10%

North America

South America

EMEA

China

Asia-Pacific

Orders received by area

2018-11-14

Vår utbud inom energi- och bioteknologisektorn

Teknologier

Bränslehantering

Pannor (BFB, CFB)

Rökgasrening

Förgasning

Biooljeproduktion

Modulariserade kraftverk

Förhydrolys

Service

• Anläggningsuppgraderingar

• Konverteringar

• Prestandaservice

• Service inom miljöteknik

• Komponenter & reservdelar

• Utbildning

Automation

• Automationssystem

• Prestandalösningar

• Analysatorer och mätningar

• Industrial internet-lösningar

• Service inom automation

6 © Valmet Produktion av bioolja i pannanläggningar2018-11-14

20 MW SNG

Fullskaliga referenser inom bränsleomvandling

2018-11-147

Medium – BFB

< 20-100 MWe

Förgasning av

biomassa

Vaskiluodon Voima,

Vasa, Finland

Avfallsförgasning

Indirekt förgasning

av biomassa

Integrerad pyrolys

Lignin

Lahti Energia,

Lachtis, Finland

GoBiGas,

Göteborg, Sverige

Fortum

Joensuu, Finland

Domtar Plymouth, NC,

USA

140 MW biogas ersätter

kol i en PC-panna

2*80 MW (SRF)

30 MW bioolja

25 000 ton/år lignin

LigninStora Enso,

Sunila, Finland50 000 ton/år lignin

© Valmet Produktion av bioolja i pannanläggningar

Resurseffektiv produktion av bioolja med integrerad pyrolys

FoU-samarbete mellan företag ger resultat –Pyrolys som ett exempel

1990-talet

Första FoU-

projekten med

finska företag

2007Teknologikonsortium

mellan Valmet, UPM

och VTT bildas

Pilotkörningar hos

VTT

2009

Fortum ansluter sig i

utvecklingskonsortiet

Pilotkörningar börjar

på Valmet R&D

Center i Tammerfors

2010

Förbränningsprov på

pyrolysolja (1 MW)

Konceptstudie för

demoanläggning

börjar

2012

Fortum och Valmet

skriver kontrakt på

demoanläggningen i

Joensuu

2013 -

FoU-projekt på

uppgraderad

pyrolysolja

startas

2013Kommerciell drift

börjar i Joensuu


2014 -

Konsortiet utvecklar

teknologi att producera

advacerade

biodrivmedel

2015

Anläggningen i

Joensuu

överlämnas åt

Fortum

1980-talet

VTT gör första

studierna på

pyrolys

2018Valmet, Fortum och Preem

samarbetar i förädling av

pyrolysolja till avancerat

skogsbaserat bränsle

Integrerad pyrolys

Valmet DCS Högtrycksånga Turbin

Electricitet

Okondenserbar gas

Fjärrvärme

Kondensering Finkross

Torkning

Biomassa

Fluidbäddpanna Pyrolysenhet Bioolja

10 2018-11-14 © Valmet Produktion av bioolja i pannanläggningar

Integrerad pyrolysProcess och egenskaper


Resurseffektiv lösning

• Symbios mellan två processer

• Energiutbyte mha sand

• Bränsle utbyte: Restkol + gas

• Låga temperaturkällor till torken

• Energiverkningsgrad ~90%

• Existerande infrastruktur utnyttjas

Miljövinster

• Pyrolysoljan kan

ersätta fossil olja

• Vid konstant

värmeunderlag kan

elproduktionen öka

Fortum Joensuu Pyrolyskraftverk

Integrerad pyrolys i Fortum, JoensuuFrån KVV till bioraffinaderi

13

• Bränslen: flis, sågspån, skogsavfall

• Kapacitet: 30 MWth bioolja

• Årlig kapacitet och miljövinster

• Produktionskapacitet:

50 000 ton bioolja

• Minskat CO2-utsläpp: 59 000 ton

• Minskar svavelutsläpp: 320 ton

Kondensering

av bioolja

Pyrolysreaktorn

i pannhuset

Lagringcisterner

för bioolja

Bränsletorkning

/ krossning

2018-11-14 © Valmet Produktion av bioolja i pannanläggningar

Bioolja: referensanläggningar och egenskaper

Testat med goda resultat i

Fortum, Joensuu, Finland, 10 MWth

Savon Voima, Iisalmi, Finland, 10 MWth

Fortum, Vermo, Finland, 50 MWth

E.ON, Karlshamn, Sweden, 174 MWth

Fortum Otso® Egenskaper

S < 0,05 % TS

N 0,1 – 0,5 % TS

Aska < 0,3 %

Fukt 20 – 35 %

Värmevärde (LHV) 13 – 18 MJ/kg

Självantändningstemperatur > 600 °C

pH 2,5 – 3,5

Säkerhetsdatablad tillgänglig

E.On Karlshamn, photo courtesy of E.On


Nuläge och nästa steg med pyrolys

Aktuellt kring pyrolysolja

RED II

– 14 % andel förnybart i transportbränslen 2030

– Minimikrav på 3,5 % energiandel av ”avancerad bio” i transportmedel

tills 2030

Ca 40 TWh avancerade biodrivmedel 2025 (1 % andel inom EU)

– Möjliggör tillverkning av avancerade biobränslen mha rest- och

sidoprodukter från skogssektorn, pyrolys lämplig teknologi i

värdekedjan

Från svenska marknaden

– ”Preem och träindustriföretaget Setra utreder förutsättningar för att

uppföra en gemensam produktionsanläggning för framställning av

pyrolysolja, en förnybar råvara till biodrivmedel”

EU:s plaststrategi

– Kemisk återvinning av orsorterbart plastavfall möjligt

– Forskning på gång också gällande pyrolys av plast till drivmedel,

kemikalier, material


Alternativa vägar till transportbränslen via pyrolys

17

Conventional oil

refinery

Catalytic

pyrolysis

Fortum Otso® bio-oil

Photo: Fortum

Heavy

fuel oilFast

pyrolysis

Upgrading in

biorefinery

Light

fuel oil


Biocrude

Summering

Valmet har lång erfarenhet och referenser i

konvertering av biomassa i olika former.

Pyrolys ger möjligheten att integrera nya

processer till befintliga resurser effektivt

Pyrolys av biomassa bygger på tiotals år av

forskning samtidigt som man forsätter utveckla

nya tillämpningar och nya slutprodukter

– Vidareutveckling är på gång

Att kommercialisera nya teknologier kräver hela

värdekedjan är med i utvecklingen

Nyformat utvecklingssamarbete mellan Valmet,

Fortum och Preem


produktion av bioolja i pannanläggningar erfarenheter och

Documents