Chemrec AB (Chemrec) Английский: / ˈ k ɛ m r ɛ k / — это компания из Стокгольма , Швеция, обладающая обширным опытом новаторской разработки технологии газификации черного щелока (BLG) для регенерации энергии и химикатов на целлюлозных заводах.
Процесс Chemrec для газификации черного щелока целлюлозно-бумажной промышленности предлагает увеличить выход дорогостоящих энергетических продуктов с 15–16 % в современных котлах-утилизаторах до 22–23 % для концепции электричества BLG (BLGCC) или до 55 %. для концепции биотоплива BLG (BLGMF) с сокращением выбросов парниковых газов на 90+%. Затем на завод необходимо доставить дешевую, низкосортную и обильную энергию биомассы для обмена сырья, чтобы заменить газифицированный черный щелок в качестве сырья для производства пара и электроэнергии в котле на биомассе, в результате чего общая выход добавленной биомассы в биотопливо составляет 70% для концепции BLGMF.
Технология Chemrec возникла в середине 1980-х годов благодаря изобретению Яна-Эрика Кинелла, который в 1993 году был награжден золотой медалью Шведской королевской академии инженерных наук за этот подвиг. Кигнелл продал свой патент на газификацию черного щелока шведской компании по производству подшипников качения SKF . какое сталелитейное подразделение работало над газификацией в конце 1980-х годов, но пришло к выводу, что технология, связанная с черным щелоком, слишком далека от основного бизнеса компании, после чего другие изобретатели Нильс Бернхард и Ларс Стигссон приобрели патенты в 1989 году и основали Chemrec (аббревиатура «химического восстановления») для использования этой технологии.
В 1990 году Kvaerner (норвежская компания, предоставляющая инженерно-строительные услуги) купила Chemrec и оставалась единственным владельцем до 2000 года. Когда Kvaerner столкнулась с финансовыми трудностями и в 2000 году продала несколько непрофильных предприятий, Babcock Borsig (немецкая группа по производству промышленного оборудования) приобрела контрольный пакет акций Chemrec. . Babcock Borsig подала заявление о банкротстве в 2002 году, а Nykomb Synergetics (шведская компания по развитию и эксплуатации энергетической и химической промышленности), в то время миноритарный владелец, приобрела Chemrec из конкурсной массы. В 2003–2006 годах Никомб Синергетика была единственным владельцем Chemrec.
В период с 2006 по 2013 год Chemrec удалось привлечь в общей сложности ок. Вклады в капитал в размере 45 миллионов долларов США посредством выпуска прав, закрепленных за следующими компаниями венчурного капитала:
В период с 1988 года компания Chemrec разработала две пилотные установки для газификаторов BLG с атмосферным воздухом первого поколения, сначала в 1988–1989 годах с производительностью 3 т/д (тонна твердого черного щелока в день) на заводе SKF, Хофорс, Швеция, затем в 1990–1990 годах. 1994 год с производительностью 75 тонн в день на заводе AssiDomän, Фрёви, Швеция, с последующим масштабированием до первой коммерческой демонстрационной установки с этой технологией и производительностью 330 тонн в день, которая была запущена в 1996 году на заводе Weyerhaeuser в Нью-Берне , Северная Каролина. США, целлюлозный завод, отработал 48 000 часов. Финансирование завода в Нью-Берне было организовано Weyerhaeuser в сотрудничестве с Chemrec и подразделением энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США .
Одновременно Chemrec инициировала разработку своей технологии BLG под давлением второго поколения на пилотной установке под давлением 15 бар в СтораЭнсо, Скогхолл, Швеция, которая с 1993 года работала с продувкой воздухом с производительностью 6 тонн в день, а после реконструкции в 1996 году работала до 2000 года на кислороде. -продувка производительностью 10 т/сут.
После этого в 2005 году была запущена новая опытно-конструкторская установка с давлением 30 бар и производительностью 20 тонн в день (DP-1) в Smurfit Kappa, Питео, Швеция, которая отработала 28 000 часов работы газификатора, из которых 12 000 часов - с подачей метанола из синтез-газа и синтезом ДМЭ.
В рамках проекта «BioDME», поддержанного Седьмой рамочной программой Европейской комиссии (FP7), Шведское энергетическое агентство , отраслевой консорциум, включающий шведские целлюлозно-бумажные компании, датский Хальдор Топсе, специалист по производству гетерогенных катализаторов и проектированию технологических установок. Шведский производитель грузовых автомобилей Volvo AB, Chemrec, основанный на каталитических процессах, построил первую в мире пилотную установку по синтезу биометанола и биоДМЭ рядом с заводом по разработке газификации DP-1 в Питео, производство которого началось в 2010 году для работы на синтез-газе с завода Chemrec.
В 2013 году завод в Питео был передан Технологическому университету Лулео (LTU) и продолжал работать до тех пор, пока не был законсервирован в 2016 году в ожидании завершения финансирования следующего проекта.
Проект Domsjö Biofuel был разработан в период 2009-2012 годов компанией Chemrec в тесном сотрудничестве с Domsjö Fabriker в Орншельдсвике, Швеция, с целью строительства на этом месте нового завода по регенерации энергии и химикатов на базе BLG.
В 2009 году Шведское энергетическое агентство предоставило компании Chemrec грант в размере 500 миллионов шведских крон (около 55 миллионов евро по состоянию на январь 2011 года) на строительство промышленного демонстрационного завода Chemrec по газификации и производству биотоплива стоимостью 3,2 миллиарда шведских крон (около 350 миллионов евро) в Домсё. Биоперерабатывающий комплекс Fabriker в Эрншельдсвике, Швеция. Грант был одобрен Генеральным директоратом ЕС по конкуренции в январе 2011 года после оценки проекта в рамках программы ЕС по государственной помощи исследованиям, разработкам и инновациям. На данный момент это крупнейшая общественная награда за проект ЕС по производству биотоплива второго поколения .
После получения 200 миллионов евро, более половины от общего финансирования проекта в 350 миллионов евро, включая грант в 55 миллионов евро и 145 миллионов евро, обещанные владельцем завода, EPC-подрядчиком и Int. Крупнейшей нефтегазовой компании долговое финансирование оставшихся 150 млн евро было предотвращено главным образом из-за оценки кредиторами политического риска.
Резюме: В 2012 году отсутствие стабильной нормативной базы остановило проект!
-Недавние разработки компании Chemrec в области технологии BLG под давлением и с продувкой кислородом, способствующие дальнейшему увеличению выхода топлива, включают добавление пиролизного масла в сырье BL и добавление возобновляемого водорода к «зеленому» CO 2 в процессе очистки синтез-газа. - Следующим запланированным этапом разработки является увеличение производительности версии BLG, работающей под давлением и кислородом, до 550 тонн в день для внедрения коммерческой демонстрационной установки.
Черный щелок – это сырье из биомассы с уникальными свойствами.
Во-первых, он имеется на существующих промышленных площадках в больших количествах. [1]
Во-вторых, это жидкость. Это позволяет легко подавать его путем закачки в газификатор под давлением . С биомассой в твердой или измельченной форме это становится значительно сложнее. Жидкое состояние также позволяет легко распылить черный щелок в мелкий туман, который очень быстро реагирует в газификаторе. [ нужна цитата ]
В-третьих, газификация полукокса черного щелока происходит быстрее, чем любого другого сырья, поскольку высокое содержание натрия и калия в черном щелоке действует как катализатор . [1]
Эти свойства позволяют применить к черному щелоку принцип газификации высокотемпературным потоком с увлечением. Этот тип процесса газификации дает много преимуществ по сравнению с альтернативными технологиями газификации :
Для всех практических целей сульфитный щелок на основе натрия , сульфитный технологический эквивалент черного щелока, одинаково или даже лучше подходит для газификации. [ нужна цитата ]
Газификация черного щелока позволяет выполнить две инвестиционно-емкие задачи в рамках одного процесса; он обеспечивает целлюлозный завод необходимыми мощностями по восстановлению черного щелока, одновременно производя синтез-газ для производства биотоплива . Таким образом, общий инвестиционный спрос снижается. [2]
Процесс газификации Chemrec имел существенно более высокий тепловой КПД , чем процесс, который он заменяет, — котел-утилизатор Томлинсона . [3]
Расположение внутри комплекса целлюлозного завода дало свои преимущества. Во-первых, получение экологических разрешений, как правило, было проще, чем для промышленной деятельности с нуля . Во-вторых, инфраструктура целлюлозного завода для снабжения сырьем, коммунальных услуг и повторного использования энергии еще больше сократила инвестиции и предоставила возможность чистого снижения затрат на энергию. [ нужна цитата ]
В рамках проекта Renew Шестой рамочной программы Европейского сообщества было показано , что технология Chemrec BLG, производящая синтез-газ в качестве сырья для синтеза биотоплива второго поколения, дает более низкие производственные затраты, чем любая другая изученная технология. Анализ будущих автомобильных топлив и силовых агрегатов будущего автомобильного топлива и силовых агрегатов, проведенный EUCAR / Concawe / JRC, показывает, что метанол и ДМЭ , полученные путем газификации черного щелока, обладают чрезвычайно высокой эффективностью от скважины к колесам и очень высоким снижением выбросов парниковых газов .
Chemrec AB в настоящее время является холдинговой компанией по интеллектуальной собственности (IP), предлагающей компании EPC/EPCM необходимую лицензию для применения технологии Chemrec BLG.
Следующие агрегаты Chemrec BLG являются примерами широкого спектра возможных установок, изготовленных по индивидуальному заказу:
Ускоритель А300
Установка с атмосферной продувкой производительностью 300 тонн/день увеличивает производство целлюлозы за счет повышения производительности регенерации черного щелока и гибкости в химической регенерации. Бустер А300 устанавливается параллельно с существующим котлом-утилизатором комбината. Значительным преимуществом этой системы является то, что ее можно установить во время работы котла-утилизатора, что позволяет избежать простоев и потерь производства. [4]
Усилитель OX300
Бустер OX300 с атмосферным кислородным дутьем не только увеличивает производительность по извлечению черного щелока, но также производит топливный газ, пригодный в качестве топлива для обжига извести. Таким образом, затраты на топливо для обжига извести и углеродный след комбината могут быть значительно снижены. [4]
Модуль расширения P500
Установка производительностью 500 тонн/день с продувкой кислородом под давлением обеспечивает заводам дополнительную мощность и увеличенную производительность, одновременно производя значительные объемы экологически чистого низкоуглеродного биотоплива. [4]
Сменный блок P2000
Установка производительностью 2000 тонн/день с продувкой кислородом под давлением полностью заменяет котлы-утилизаторы, обеспечивая повышенный выход целлюлозы и одновременно производя значительные объемы экологически чистого низкоуглеродного биотоплива. [4]
P2000 Блок комбинированного цикла
Установка производительностью 2000 тонн/день с кислородным дутьем под давлением полностью заменяет котлы-утилизаторы, обеспечивая повышенный выход целлюлозы и удвоение производства «зеленой энергии». [4]