Evaluation of technologies and profitability of an integrated forest biorefinery
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2008
Department
Major/Subject
Tehdassuunnittelu
Mcode
Kem-107
Degree programme
Language
en
Pages
viii + 86 s. + liitt. 12
Series
Abstract
Työn kirjallisuusosassa on esitelty biodieselin valmistuksen eri prosessivaiheet ja vertailtu erilaisia teknologisia ratkaisuja prosessivaiheisiin. Lisäksi on pyritty pohtimaan niitä mahdollisuuksia, haasteita ja ongelmia, joita biodieselin valmistuksen integrointi sellutehtaaseen sisältää. Työn kokeellisessa osassa laskettiin energia- ja massataseet integroidulle biojalostamolle. Tarkoituksena oli selvittää, onko biodieselin valmistuksen integrointi sellutehtaaseen teknisesti ja taloudellisesti kannattavaa. Tasetietoihin perustuen biodieselin valmistusprosessin laitteisto mitoitettiin ja investointikustannus laskettiin. Myyntitulot ja muut taloudelliset hyödyt laskettiin, kuten myös prosessin muuttuvat ja kiinteät kustannukset. Näiden tietojen perusteella tehtiin kannattavuuslaskelmat. Investoinnin kannattavuutta kuvaaviksi tunnusluvuiksi valittiin takaisinmaksuaika ja sisäinen korko. Taselaskut osoittivat, että biodieselin valmistuksessa syntyy huomattavia määriä ylimääräistä lämpöenergiaa. Tämän energian hyödyntäminen on tehokkaan prosessin kannalta erittäin tärkeää. Integroinnin toteuttamiseen löydettiin kaksi tehokasta tapaa, joissa lämpö saadaan hyödynnettyä. Ensimmäinen vaihtoehto on korvata sellutehtaan biopolttoaineella toimiva lämpökattila suhteellisen suurella biodieselin valmistusprosessilla, jolloin ylimääräinen lämpöenergia korvaa alkuperäisen kattilan energian tuotantoa. Jos alkuperäisellä tehtaalla on alikuormitettu lauhdeturbiini, on toisena vaihtoehtona integroida pienempi biodieselin valmistusprosessi tehtaaseen ja käyttää ylimäärä lämpö lauhdeturbiinissa. Investointikustannus biodieselin valmistusprosessille, joka tuottaa noin 70 000 tonnia Fischer-Tropsch nesteitä vuodessa, on noin 300 milj.euroa. Integroimattomalle laitokselle kustannus on noin 30 % suurempi. Tase- ja talouslaskut osoittivat integroinnin muiltakin osin erittäin kannattavaksi verrattuna itsenäiseen biodieselin valmistukseen. Integroidun prosessin sisäinen korko vaihtelee 6- 10 prosenttiin ja takaisinmaksu aika 8 - 10 vuoteen, riippuen integrointitavasta, raaka-aine kustannuksista, ja sähkön ja tuotteen hinnasta. Tuotteen myyntihinnalla huomattiin olevan erittäin suuri vaikutus toiminnan kannattavuuteen ja jo suhteellisen pienikin muutos ylöspäin voi nostaa biodieselin valmistuksen kannattavuutta erittäin merkittävästi.Description
Supervisor
Hurme, MarkkuThesis advisor
Strengell, MerjaVakkilainen, Esa