Kartläggning av energiflöden i råvaruhanteringskedjor kopplade till en biobränsleförgasningsanläggning i Göteborg

Abstract

För att oljeraffinaderiet Preemraff Göteborg ska kunna göra sin produktion mer klimatvänlig undersöks nu möjligheten att producera vätgas genom förgasning av biomassa. Syftet med studien har varit att jämföra råvaruhanteringskedjorna för två olika typer av råvara till förgasning, träflis och pyrolysolja. Dessutom har råvarutillgången undersökts. Råvaran är en blandning bestående av grot, bark och sågspån, det vill säga restprodukter från skogsindustrin. Råvaruhanteringskedjorna innefattar transport av biomassa, förbehandling (flisning, torkning, malning), förgasning, rening och uppgradering av gasen samt energiåtervinning. I fallet med pyrolysolja tillkommer även de energiflöden som förknippas med den pyrolysanläggning vari pyrolysoljan produceras. Energiflöden genom hela råvaruhanteringskedjorna har beräknats och utvärderats i form av omräkning till koldioxidemissioner och primärenergianvändning. En modell av förgasning inklusive rening har ställts upp i simuleringsprogrammet Aspen Plus. Olika kombinationer av oxidationsmedlen, ånga och syre, har undersökts. Temperatur, tryck, oxidationsmedel, råvara och förgasningsteknik bestämmer hur mycket vätgas som kan erhållas ur råvaran. Efter själva förgasningssteget behandlas produktgasen vidare med bland annat vattengasskiftreaktorer och en Selexolenhet. Användning av vätgasen i oljeraffinaderiernas processer kräver hög renhet, vilket åstadkoms med en PSA-enhet (pressure swing adsorption). Det har visat sig att det inom det undersökta området (Värö Bruk med närliggande sågverk) finns tillräckligt med råvara för att producera de 30000 Nm3/h vätgas som fungerat som funktionell enhet i studien. Det framkom också att det krävs ungefär en och en halv gång så mycket råvara i pyrolysoljefallet jämfört med träflisfallet. Utifrån de parametrar som satts vid utvärderingen ger fallet med pyrolysolja som råvara till förgasning lägre koldioxidemissioner än fallet med träflis vid två av tre studerade scenarier. Även primärenergianvändningen är något lägre för fallet med pyrolysolja jämfört med träflis.