HighBio. Welcome to the Seminar! R&D-project - FoU projektet - T&K Projekti. Ylivieska, November 3 rd 2009 Ulf-Peter Granö HIGHBIO - INTERREG NORD

Transkriptio

1 HIGHBIO - INTERREG NORD Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta Refining of Novel Products by Biomass Gasification EUROPEAN UNION European Regional Development Fund R&D-project - FoU projektet - T&K Projekti HighBio Welcome to the Seminar! Ylivieska, November 3 rd 2009 Ulf-Peter Granö

2 Kokkola University Consortium Chydenius You can find us at the Campus area in Kokkola Chydenius is, the Lead Partner (LP) for the HighBio project to Oulu E 8

3

4 HIGHBIO - INTERREG NORD Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta Refining of Novel Products by Biomass Gasification EUROPEAN UNION European Regional Development Fund The HighBio, Research And Development Project between Sweden and Finland Bioenergy and Environment Partners: - University of Oulu - Chemistry Department - Centria University of Applied Science, Ylivieska - Kokkola University Consortium Chydenius, Lead Partner (LP) - Luleå University of Technology (LTU) - Division of Energy Engineering - Energy Technology Centre in Piteå, ETC

5 HIGHBIO - INTERREG NORD Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta Refining of Novel Products by Biomass Gasification EUROPEAN UNION European Regional Development Fund The Development and Planning Group for the HighBio project Ulla Lassi University of Oulu/ Chydenius Ulf-Peter Granö Kokkola University Consortium Chydenius Yrjö Muilu Centria University of Applied Science Hannu Snellman Centria University of Applied Science Toivo Kuokkanen University of Oulu - Chemistry Department Marcus Öhman Luleå University of Technology Joakim Lundgren Luleå University of Technology Rikhard Gebart Energy Technology Centre in Piteå Magnus Marklund Energy Technology Centre in Piteå

6 HIGHBIO - INTERREG NORD Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta Refining of Novel Products by Biomass Gasification EUROPEAN UNION European Regional Development Fund HighBio R&D Various raw materials Chemical products Renad drivgas Fuel CHP units Electicity + small district heating Gasification Purification of gas By-products GTL

7 HIGHBIO - INTERREG NORD Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta Refining of Novel Products by Biomass Gasification EUROPEAN UNION European Regional Development Fund Find HighBio on Internet

8 HIGHBIO - INTERREG NORD Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta Refining of Novel Products by Biomass Gasification EUROPEAN UNION European Regional Development Fund We are working within five WP The project consists of five work packages (WP), which are; WP 1. Development of the gasification process WP 2. Effect of raw materials on the gasification process WP 3. Utilization of end-products WP 4. Evaluation and techno-economical analysis of process WP 5. Delivery of information.

9 HIGHBIO - INTERREG NORD Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta Refining of Novel Products by Biomass Gasification EUROPEAN UNION European Regional Development Fund You can find the HighBio Partners on Internet

10 HIGHBIO - INTERREG NORD Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta Refining of Novel Products by Biomass Gasification EUROPEAN UNION European Regional Development Fund How the HighBio project is co-financed EU-Interreg IVA Nord 57,5 % Länsstyrelsen i Norrbotten 5,4 % Norrbottens Läns landsting 5,6 % Norrbottens forskningsråd 1,9 % Lapin Lääninhallitus 22,0% Own input 7,6 % Summa 100,0 % ca 1,6 M

11 HIGHBIO - INTERREG NORD Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta Refining of Novel Products by Biomass Gasification EUROPEAN UNION European Regional Development Fund HighBio Bioenergy Seminars Technical Tours for HighBio researchers Kokkola 18/ Kokkolan Voima Oy Luleå 12/ BEAB - Boden Energi

12 HIGHBIO - INTERREG NORD Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta Refining of Novel Products by Biomass Gasification EUROPEAN UNION European Regional Development Fund INFO from the HighBio project

13 HIGHBIO - INTERREG NORD Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta Refining of Novel Products by Biomass Gasification EUROPEAN UNION European Regional Development Fund INFO from HighBio on Internet PowerPoints from HighBio Seminars

14 HIGHBIO - INTERREG NORD Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta Refining of Novel Products by Biomass Gasification EUROPEAN UNION European Regional Development Fund Kokkola University Consortium Chydenius Karleby universitetscenter Chydenius Kokkolan yliopistokeskus Chydenius - Enheten för naturvetenskaper och teknik - Luonnontieteiden ja tekniikan yksikkö Henrik Romar, Anne Rönnskog, Pekka Tynjälä TUTKIMUKSEN PAINOPISTEALUEET o Katalyysi prosessiteknologiana, katalyyttiset prosessit, katalyyttien valmistus, karakterisointi ja testaus o Katalyysi ympäristöteknologiana o Materiaalikemia, erityisesti kemian teolliset sovellukset HighBio FT; Henrik Romar, Riikka Lahti, Hassan Salman (ETC), Anne Rönnskog FORSKNINGSOMRÅDEN o Katalytiska processer: tillverkning, karakterisering och testning av katalyter o Katalytisk miljöteknologi o Materialkemi

15 Vihreä energia Uusiutuva energia Biomassa Vesi Tuuli Meri Aurinko Metsästä Maataloudesta Geoenergia Suora energia Suuret Hyöry-sykli Pienimuotoine n ORC Kaasutus Stirling Jalostus Muuntaminen polttoaineeksi Kemikalliset raakaaineet Biopolttoaineet Bio- Synteesikaasu Pelletit ORC=Organic Rankine Cycle Ulf-Peter Granö

16 Grön energi Förnyelsebar energi Biomassa Vatten Vind Hav Sol Från skogen Direkt energi Stora Ång-cykel Från lantbruk Småskalig ORC Förgasning Stirling Förädling Konvertering till bränsle Kemiska råvaror Bio- Bränsle Geoenergi Bio- Syngas Pellets ORC=Organic Rankine Cycle Ulf-Peter Granö

17 = HighBio Bioraaka-aineet jalostukseen Metsästä Energiapuu - Hakkuujäte - Energiametsä, (hieskoivu, mm) Energiakasvit - Ruokohelpi - Hamppu -Paju, jne. Maataloudesta - Olki - Heinä, mm Märkä biomassa -Lanta - Biojäte, mm Öljykasvit - Rypsi, rapsi - Auringonkukka, sinappi - Pellava, jne. Lignoselluloosa Sokeri ja tärkkelys Kuuma höyry Kuuma vesi Poltto Stirling ORC Kaasutus Bio-synteesikaasu FT Fischer- Tropsch Hiilivety Öljynpuristin Pyrolyysinesteytys Pyrolyysiöljy Hydrolyysi Alkoholikäyminen Etanoli Butanoli Anaerobinen käyminen Biokaasutuotanto Bakteerit Biokaasu Kasviöljyt Esteröinti Biodiesel Biosähkö Biolämpö Biopolttoaine Ulf-Peter Granö

18 = HighBio Bioråvaror till förädling Från skogen Energived - GROT - Energiskog, (Glasbjörk, mm) Energiväxter - Rörflen - Hampa - Salix, mfl. Från lantbruk - Halm - Gräs, mm Våt biomassa -Gödsel - Bio-avfall, mm Oljeväxter - Rybs, raps - Solros, senap - Oljelin, mfl. Ligno-cellulosa Socker och stärkelse Het ånga Hetvatten Förbränning Stirling ORC Förgasning Bio-syngas FT Fischer- Tropsch Kolväte Oljepress Pyrolys- Förvätskning Pyrolys -olja Hydrolys Alkohol Fermentering Etanol Butanol Anaerob Fermentering Biogasproduktion Bakterier Biogas Vegetabiliska oljor Omförestring Biodiesel Bio-El Bio-Värme Bio-bränsle Ligno-cellulosa => (Trä-) biomassa Ulf-Peter Granö

19 Lähilämpö - Integrointi biomassan Kaasutuksessa Tuotekaasun suora poltto lämmön tuotantoon Biomassa Lähilämpöyksikkö Suuri lämpökattila Kostea puuhake Kaasutus reaktori Biomassan kaasutus Kuivattu puuhake Jäähdytys ja puhdistus - Tuotekaasu Poltto Lämpö (kwth) Ulf-Peter Granö

20 Integrering med Förgasning av biomassa Direkt förbränning av produktgasen för värmeproduktion Biomassa Närvärmeanläggning Stor Värmepanna Fuktig träflis Förgasningsreaktor Gasifisering av biomassa Torkad träflis Kylning och rening Produktgas Förbränning Värme (kwth) Ulf-Peter Granö

21 CHP - biomassan Kaasutuksessa Biomassa Pieni CHP yksikkö Kostea puuhake Kuivattu puuhake Kaasutus reaktori Biomassan kaasutus Jäähdytys ja puhdistus Tuotekaasu Synteettinen biokaasu Bio-Syngas synteettinen biokaasu CHP= Combined Heat and Power (lämpövoima) Kaasumoottori + generaattori Mikroturbiini + generaattori Sähkö (kwe) Lämpö (kwth) Ulf-Peter Granö

22 CHP med Förgasning av biomassa Biomassa Mindre CHP enhet Fuktig träflis Förgasningsreaktor Gasmotor + generator El (kwe) Torkad träflis Gasifisering av biomassa Kylning och rening Produktgas Bio-Syngas Bio-Syngas CHP= Combined Heat and Power Mikroturbin + generator Värme (kwth) Ulf-Peter Granö

23 Integrointi, Puukaasu- ja Biokaasu-CHP CHP= Combined Heat and Power (lämpövoima) Ulf-Peter Granö

24 Integrering, Trägas- och Biogas-CHP CHP= Combined Heat and Power Ulf-Peter Granö

25 Bio-Synteesikaasu, Integroidussa jalostuksessa Kostea puuhake Biomassa Kuivattu puuhake Synteettiset Polttoaine-raaka-aineet Integroidussa jalostusyksikössä Integroitu jalostus Kaasutusreaktori Biomassan kaasutus Bio-Syngas synteettinen biokaasu Jäähdytys ja puhdistus Tuotekaasu Synteettinen biokaasu Synteettiset Polttoaine raaka-aineet Bio-Syngas= synteettinen biokaasu Ulf-Peter Granö

26 En Integrerad förädling av Bio-Syngas Fuktig träflis Biomassa Torkad träflis Syntetiska bränsleråvaror för fordonsbränsle i en Integrerad förädlingsanläggning Integrerad förädling Förgasningsreaktor Gasifisering av biomassa Bio- Syngas Kylning och rening Produktgas Bio-Syngas Syntetiska bränsleråvaror Ulf-Peter Granö

27 Bio-Synteesikaasu ja Biokaasu Integroidussa jalostuksessa Kostea puuhake Biomassa Kuivattu puuhake Synteettiset Polttoaineraaka-aineet Integroidussa jalostusyksikössä Märkä biomassa - Lanta - Biojäte, ym. Spesifinen biomassa Energiakasvit - Ruokohelpi - Hamppu, jne. Integroitu jalostus Kaasutusreaktori Anaerobinen käyminen Biomassan kaasutus Biokaasutuotanto Bio-Syngas synteettinen biokaasu Biokaasu Bakteerit Jäähdytys ja puhdistus Tuotekaasu Synteettinen biokaasu Synteettiset Polttoaine - raaka-aineet CHP= Combined Heat and Power Bio-Syngas= synteettinen biokaasu Ulf-Peter Granö

28 En Integrerad förädling av Bio-Syngas och Biogas Biomassa Syntetiska bränsleråvaror Specifik biomassa Fuktig träflis Torkad träflis för fordonsbränsle i en Integrerad förädlingsanläggning Våt biomassa -Gödsel - Bio-avfall, mm Energiväxter - Rörflen - Hampa, mfl. Integrerad förädling Förgasningsreaktor Anaerob Fermentering Gasifisering av biomassa Biogasproduktion Bio- Syngas Biogas Bakterier Kylning och rening Produktgas Bio-Syngas Syntetiska bränsleråvaror CHP= Combined Heat and Power Ulf-Peter Granö

29 HIGHBIO - INTERREG NORD Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta Refining of Novel Products by Biomass Gasification EUROPEAN UNION European Regional Development Fund Cooperating Companies - In the Interreg Nord area In Finland, GasEk Oy CCM-Power Oy The Lestijärvi Wood Chips Cooperative / Entimos Ltd Vapor Finland Oy

30 GasEk CHP via gasification of biomass from forest The CHP-unit at the Farmari Fair in Kokkola 2009; 50 kwe 100 kwth Innovated by Eero Kangasoja and developed by Yrjö Muilu

31 CCM-Power The CCM-Power - Gasifier The Computer-Aided Operation of the gasifier systems From left, Heikki Majava, Leo Ruokamo The Pilot-Scale Gasification unit

32 CCM-Power Woodchip Dryer (at the Farmari Fair 2009 in Kokkola) - height 12 m - Closed drying system - Capacity app. 40 m3 drying water per day - Energy needed app. 1/6 of normal woodchip drying Draft by CCM-Power

33 The CHP unit in Lestijärvi Gasifying of wood chips Owner, The Lestijärvi Wood Chips Cooperative made by Entimos Contact person, Harri Kavanterä Drying the woodchips from 35% down to appr. 25% moisture Mr. Harri Kavanterä The silo dryer for wood chips The total thermal heat ca 1,7 MWth, power from the CHP unit appr. 300 kwe

34 The Entimos Downdraft gasifier The gas cleaning unit The Dorman V12, 45 l, ca 1000 hp and the 370 kw generator (apprx. 600 kwth and 300 kwe) The gasifier (1 MW) The Computer-Aided Operation of the gasifier and CHP unit

35 Vapor Finland Oy Vapor s products are manufactured at the Oulu, Nivala, and Kiuruvesi works. Development of the Wood Gasifier project Pictures by Vapor

36 HighBio At the Farmari Kokkola Show 30th July - 2nd August 2009

37 = HighBio BIOENERGIA Bioenergiaraaka-aineet (metsäbiomassa ja maatalous) Suora poltto - Polttopuu - Hake - Pelletit Pyrolyysi -hiilestys Puuhiili Terminen käsittely (lämpö) Pyrolyysi Kaasutus Synteesikaasu (puukaasu) Suora nesteytys Pyrolyysiöljy Alkoholifermentointi Etanoli Butanoli Biokemiallinen käsittely Bakteerit Anaerobinen hajoaminen Biokaasu Aerobinen hajoaminen Komposti Puhdistus Lämmitys / Polttaminen Synteettiset raakaaineet (BTL) Nestemäiset polttoaineet Synteettinen polttoaine (GTL) Kemian raakaaineet Jäähdytys Lämpö/höyry Sähkö Kaasumoottori Ajoneuvokäyttö BTL=Biomass to liquid GTL=Gas to liquid Kemialliset tuotteet Ulf-Peter Granö

38 = HighBio BIOENERGI Bioenergiråvaror från skog och jordbruk Direkt förbränning av, - GROT - Ved - Flis - Pellets Pyrolys - karbonisering Träkol Omvandling med värme Pyrolys Trä-förgasning Syntetisk gas (trägas) Förvätskning Pyrolysolja Alkoholfermentering Etanol Butanol Biokemisk omvandling Bakterier Anaerob nedbrytning Biogas Aerob nedbrytning Kompost Rening Eldning / Förbränning Syntetiska råvaror (BTL) Flytande bränsle Syntetiskt bränsle (GTL) Kemiska råvaror Kylning Värme/ånga El Gasmotor Drivning av fordon BTL=Biomass to liquid GTL=Gas to liquid Kemiska produkter Ulf-Peter Granö

39 The Certificate from Brussels

40 HIGHBIO - INTERREG NORD Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta Refining of Novel Products by Biomass Gasification EUROPEAN UNION European Regional Development Fund HighBio Thank you! Sähkö - El (kwe) Lämpö - Värme (kwth) Kemian tuotteet Kemiska produkter Polttoaine Bränsle

41 Fossiilinen kaasu Kaasu biomassasta Maakaasu Kivihiili Fossiilinen öljy Fossiilinen raaka-aine Metsästä Biomassa Maataloudesta Maataloudesta Olki, heinä, jne. Biomassa Märkä biomassa -lanta - Biojäte, mm Suuren mittakaavan kaasutus Pyrolyysi Kaasutus Pyrolyysi Puukaasu Biokaasutuotanto Anaerobinen käyminen Puhdistus Puhdistus Maakaasu SNG Bio-Syngas Bio-SNG Biokaasu SNG = Synthetic Natural Gas Bio-SNG = Bio Synthetic Natural Gas Ulf-Peter Granö

42 Fossil gas Gas från biomassa Naturgas Stenkol Fossil olja Fossil råvara Från skogen Biomassa Från lantbruk Från lantbruk Halm, Gräs, mm Biomassa Våt biomassa - Gödsel - Bio-avfall, mm Storskalig förgasning Pyrolys - Förgasning Förgasning Pyrolys Förgasning Trägas Biogasproduktion Anaerob fermentering Rening Rening Naturgas SNG Bio-SNG/Bio-Syngas Biogas SNG = Synthetic Natural Gas Bio-SNG = Bio Synthetic Natural Gas Ulf-Peter Granö