211service.com
Celulozes pārnešana uz sūkni
Celulozes un papīra rūpnīcas drīzumā varētu kļūt par biorafinēšanas rūpnīcām, ja Zviedrijas gazifikācijas projekta finansēšana ir kāda norāde. Tā kā gāzes cenas šoruden ir samazinājušās, draudot dažiem biodegvielas novatoriem izbeigt uzņēmējdarbību, Zviedrijas uzņēmums Chemrec ir piesaistījis dotāciju un investīciju plūsmu, lai atbalstītu procesu, lai no celulozes un papīra balināšanas pāri palikušais melnais šķidrums pārvērstu tīri degošā sintētiskā biodegvielā.
Melnais dzēriens: Chemrec gazifikācijas rūpnīca Ņūbernē, NC. Tur esošā papīrfabrika dienā patērē līdz 330 tonnām melno atsārmu – kodīgu ķīmisko vielu un izšķīdušās koksnes maisījumu, kas paliek pāri no celulozes balināšanas papīra ražošanai. Pašlaik tas ražo tīru degošu gāzi, kas nodrošina siltumenerģiju dzirnavām, un pārstrādā kodīgās ķīmiskās vielas.
Chemrec šī mēneša sākumā saņēma 20 miljonus ASV dolāru riska kapitāla finansējumu un vēl 300 000 ASV dolāru no ASV Enerģētikas departamenta šonedēļ, lai novērtētu iespēju piemērot savu procesu celulozes rūpnīcā Eskanabā, MI. Stokholmā bāzētais uzņēmums jau attīstīja pētniecību un izstrādi, izmantojot 37 miljonu ASV dolāru ES atbalstītu pētniecības konsorciju, kurā bija iesaistīti septiņi Eiropas rūpniecības uzņēmumi un kas tika dibināts septembrī.
Daļa no pievilcības ir ar Chemrec procesu radītās biodegvielas dimetilētera (DME) ekoloģiskais profils, ko var izmantot kā sašķidrinātās naftas gāzes (LPG) un dīzeļdegvielas aizstājēju. Pieaugot satraukumam par biodegvielas ražošanas ekoloģisko ietekmi un pārtikas ražošanas radītajiem traucējumiem, nesenās analīzes, piemēram, ES Atjaunot Pētījumi par otrās paaudzes biodegvielām ir atklājuši, ka no biomasas gazifikācijas iegūtais DME nodrošina visaugstāko siltumnīcefekta gāzu samazinājumu par viszemākajām izmaksām.
Chemrec tehnoloģijas pamatā ir gazifikācijas process, kas pārvērš melno šķidrumu oglekļa monoksīda, ūdeņraža un CO2 maisījumā, ko sauc par sintēzes gāzi vai saīsināti sintēzes gāzi. Ogļu gazifikācija jau ir plaukstošs bizness Ķīnā, kur iegūtā sintēzes gāze tiek pārvērsta ķīmiskās vielās un degvielā. Un pieaug arī šķeldas gazifikācija. Piemēram, Kanādas uzņēmums Nexterra Energy ir viens no vairākiem izstrādātājiem, kas uzstāda nelielas spēkstacijas, kas gazificē koksnes šķeldu un sadedzina iegūto sintēzi, lai ražotu elektroenerģiju un siltumu dzīvojamo māju apbūvei.
Bet melnais atsārms ir acīmredzama biomasas gazifikācijas izejviela. Celulozes rūpnīcas jau rūpējas par biomasas kravu savākšanu, un kā šķidru atkritumvielu ir vieglāk ievadīt gazifikatorā nekā cietus biomasas gabalus. Tomēr praksē šie atkritumi ir izrādījušies grūti gazificējami. Melnā atsārma gazifikācijas izstrādātāja līdz šim dažādi panākumi ThermoChem Recovery International , kas atrodas Baltimorā, ir izaicinājuma piemērs. No divām liela mēroga instalācijām, kurās izmanto ThermoChem tehnoloģiju, viena joprojām darbojas, bet otra nekad nav ekspluatēts komerciāli gazifikatora konstrukcijas trūkumu dēļ .
Chemrec izpilddirektors Jonass Rudbergs skaidro, ka ar melno šķidrumu ir īpaši grūti tikt galā, jo celulozes sadalīšanai tiek izmantotas ļoti kodīgas neorganiskās ķīmiskās vielas, piemēram, nātrija hidroksīds. Saskaņā ar Chemrec reaktora dizainu melnais atsārms un tīrs skābeklis, kas ievadīts no augšas, reaktora centrā baro 1800 °C ugunsbumbu. Lielākā daļa melnajā atsārmā izšķīdušās koksnes veido sintēzi un izplūst no reaktora.
Tomēr neorganiskās ķīmiskās vielas veido izkausētu nātrija sulfīda un nātrija karbonāta smaku uz siltumizolācijas keramikas flīzēm, kas aizsargā reaktora sienas. Tā kā salaka plūst uz leju un izplūst no reaktora, tā uzbrūk keramikai. Šajā saskarē starp kausu un keramiku notiek reakcijas, kas maina ugunsizturīgā materiāla virsmu, saka Rudbergs. Galvenais triks ir izvēlēties materiālus, kas var izturēt šo ķīmisko ietekmi.
Rudbergs saka, ka Chemrec cieši sadarbojās ar pētniekiem plkst Ouk Ridžas Nacionālā laboratorija identificēt piemērotus materiālus testēšanai gazifikācijas iekārtā, kas kopš 1996. gada darbojas Weyerhaeuser dzirnavās Ņūbernā, NC. Šī iekārta var apstrādāt līdz 15 procentiem dzirnavu melnā atsārma. Rudbergs saka, ka ugunsizturīgais Ņūbernā darbojas divus gadus, kas, viņaprāt, ir pietiekami ilgs laiks, lai pierādītu, ka tā komercializācija ir dzīvotspējīga.
Ar šo sniegumu nepārprotami pietiek, lai pārliecinātu Chemrec atbalstītājus finansēt nākamo soli: biodegvielas ražošanu no sintēzes gāzes. Kamēr Weyerhaeuser vienkārši sadedzina sintezēto gāzi, lai ražotu siltumu Ņūbernē, Chemrec mazā pētniecības rūpnīca Piteā, Zviedrijā, ir pierādījusi, ka tiek ražota pietiekami tīra sintēzes gāze katalītiskajai degvielas sintēzei. BioDME , Chemrec ES finansētais konsorcijs, šo sintētisko gāzi pārvērtīs četrās līdz piecās tonnās DME dienā.
Vēl viens BioDME partneris, Haldors Topsoe , būvēs DME sintēzes rūpnīcu, kas tiks sākta 2010. gadā. Gēteborgā Volvo grupa (nejaukt ar Ford piederošo luksusa automašīnu nodaļu Volvo Cars) pielāgos 14 tālsatiksmes dīzeļa kravas automašīnu degvielas sistēmas, lai tās darbotos ar DME. Un Zviedrijas naftas kompānija Preem būvē četras degvielas uzpildes stacijas, lai izplatītu DME visā Zviedrijā.
Tajā pašā laikā Chemrec veic inženiertehniskos darbus divām rūpnīcām, kas būtu 25 reizes lielākas un katru gadu saražotu 40 000 tonnu DME: vienu Piteā un vienu New Page fabrikā Mičiganā. Pēc Rudberga domām, pārvēršot katru celulozes rūpnīcu Amerikas Savienotajās Valstīs, tiktu saražots aptuveni 7,5 miljardi galonu degvielas, kas ir aptuveni viena piektā daļa no ASV valdības kopējā mērķa 2020. gadam.
Bet joprojām ir apšaubāms, vai pieprasījums dabiski sekos. Pašlaik DME galvenokārt izmanto kā aizstājēju aerosola aerosola baloniņās, un, lai to izmantotu kā biodegvielu, Zviedrijā noteikti būs vajadzīgas vairāk nekā četras degvielas uzpildes stacijas. Marks Londo, vecākais pētniecības un biodegvielas eksperts Nīderlandes Enerģētikas pētniecības centrs , Amsterdamā, saka, ka šī vistas un olu dilemma ir būtisks trūkums. Viņš uzskata, ka Chemrec panākumi būtu labāk nodrošināti, ja tas ražotu sintētisko dīzeļdegvielu no savas sintezētās gāzes — šo stratēģiju īsteno Vācijas biomasas gazifikācijas novators Choren Industries. Sintētiskās dīzeļdegvielas spēcīgā priekšrocība ir tā, ka to var vienkārši sajaukt ar pašlaik pieejamo dīzeļdegvielu, saka Londo. Bio DME ir nepieciešami īpaši izplatīšanas tīkli.
Londo saka, ka sintētiskajai dīzeļdegvielai ir vēl viena priekšrocība: lai gan tās ražošana no sintētiskās gāzes maksā nedaudz vairāk nekā DME, sintētiskajai dīzeļdegvielai ir lielāks enerģijas blīvums. Dīzeļdegvielas tvertne tālsatiksmes kravas automašīnai aizņems divreiz tālāk nekā DME tvertne: tālsatiksmes kravas automašīnām enerģijas blīvums ir kritisks faktors, un tādējādi sintētiskā dīzeļdegviela ir vērtīgāka degviela, viņš saka.
BioDME projekta vadītājs Pērs Salomonsons, Volvo Group pētniecības un attīstības vadītājs, saka, ka runa ir par to, cik daudz degvielas saražos akrs zemes. Sintētisko dīzeļdegvielu Volvo grupai būtu daudz vieglāk ievietot savos transportlīdzekļos, taču saskaņā ar viņu aplēsēm DME nobrauks par vairāk nekā 65 procentiem vairāk kilometru uz katru apstrādāto akru; salīdzinājumā ar parasto biodīzeļdegvielu, kas ražota no augu eļļas, priekšrocības ir piecas pret vienu. Nākotnē biomasas pietrūks, saka Salomonsons. Ilgtermiņā mēs nevaram atļauties neko citu kā vien efektīvāko procesu.