Tuffa utmaningar när svart biprodukt blir grönt biobränsle

BioDME är ett dieselbränsle med mycket goda klimategenskaper. Det är förnyelsebart, nedbrytbart och reducerar koldioxidutsläppen med ca 95 % jämfört med bensin och diesel.

Chemrec har utvecklat en förgasningsteknik för att utvinna syntesgas ur en svart, trögflytande vätska som kallas svartlut – en biprodukt vid kokprocessen i massafabriker. Med stöd från EU:s 7:e ramprogram och Statens Energimyndighet har de dessutom byggt en pilotanläggning för framställning av bränslet i Piteå. Men för att klara utmaningarna med anläggningens avancerade processteknik behövde de en stark partner med ett stort kontaktnät.
Sommaren 2009 blev Fagerberg kontaktade av Cowi, Chemrecs huvudkonsult för utbyggnaden av pilotanläggningen i Piteå. Eftersom vi hade varit en dominerande leverantör av instrument och ventiler till Chemrecs förra anläggning föll det sig naturligt att kontakta oss även denna gång. Men ganska snart visade det sig att detta projekt hade väldigt få likheter med det föregående.
− För det första handlade det om helt andra media, tryck och temperaturer, vilket gjorde att vi inte kunde förlita oss på våra tidigare erfarenheter, säger Niclas Johansson, försäljningschef på Fagerberg och projektledare för Chemrec. För det andra hade ingen någonsin byggt en liknande process i så liten skala, vilket bland annat gjorde det svårt att hitta lämpliga avstängningsventiler i dimension DN15-50.
Det kanske inte låter så märkvärdigt, men när processen kräver duplexmaterial samtidigt som kravet på ventilerna är att de ska ha hög kapacitet, klara temperaturer på upp emot 300 °C samtidigt som designkravet är PN320 så börjar det plötsligt bli tunnsått med alternativ.
− En lösning var metalltätande kulventiler, men dessa visade sig bli väldigt dyra, säger Niclas Johansson. Till slut hittade vi, via vårt kontaktnät, en specialtillverkare av högtrycksslidsventiler i Italien och problemet var löst.
Även flödesmätningen bjöd på utmaningar, eftersom tryck och temperaturer var så höga. Till en början övervägdes differenstrycksmätning med strypskivor, men de små dimensionerna och flödena gjorde att traditionella strypskivor inte fungerade på dimensioner under 50 mm.
− Lösningen blev återigen att utnyttja vårt kontaktnät, säger Niclas Johansson. Vi fick kontakt med en tysk tillverkare av så kallade kalibrerade mätsträckor. Tillsammans med våra differenstryckmätare från Foxboro visade det sig att dessa komponenter klarade såväl processdata som noggrannhet.

En partner för alla instrument och ventiler
En annan anledning till att projektet blev så komplext var givetvis att det handlade om nyutveckling och nedskalning. Massafabriker har byggts i runt 200 år, men ingen har tidigare byggt en pilotanläggning för produktion av BioDME.
− Nyutveckling innebär alltid mycket bollande, säger Niclas Johansson.
Oftast levererar vi produkter enligt en tydlig kravspecifikation, men i det här projektet ändrades förutsättningarna allt eftersom. Vi och Cowi hade säkert tio telefonsamtal om dagen.De behövde råd om komponentval och dimensionering av olika typer av flödesmätning, tryckmätning och temperatur – eller hjälp med beräkning och val av tryckavsäkring och reglerventiler med väldigt varierande driftförutsättningar.
Fagerberg är ett av få företag i branschen som på riktigt har denna bredd. Dessutom har vi en lång erfarenhet och kompetens inom raffinaderier, kemi och kraftverksapplikationer – samt ett stort kontaktnät när vi behöver specialprodukter som inte finns i vår egen portfölj.
– Fördelen för Cowi med att anlita en partner som behärskar alla discipliner inom instrumentering och ventiler är ju att de får en motpart som håller ihop hela projektet, som har en totalöverblick och kan se olika synergier och beroenden, avslutar Niclas Johansson.

 

 

Vad betyder BioDME?
Bio betyder i detta sammanhang att bränslet kommer från förnyelsebara råvaror och därför inte bidrar till den globala uppvärmningen. DME betyder DiMetylEter och är en molekyl
som tillsammans med vatten är resultatet av en reaktion mellan två metanolmolekyler. En stor fördel med DME som motorbränsle (diesel) är att man får en sotfri förbränning.

Till Chemrecs pilotanläggning i Piteå har Fagerberg levererat:
• ca 1 300 handventiler
• 550 instrument
• 102 sätesreglerventiler
• 56 säkerhetsventiler

Ca 90 % av komponenterna kommer från Fagerbergs
standardproduktportfölj.