Methanol. De toekomstige biobrandstof? CCS Dr. Ir. René Cornelissen Zwolle, 14 oktober 2010

Transcriptie

1 Methanol De toekomstige biobrandstof? CCS Dr. Ir. René Cornelissen Zwolle, 14 oktober

2 Onderwerpen CCS CCS & Biomassa Methanol & DME als brandstof Varnamo Biomethanol Kosten Conclusies 2

3 CCS Klein onafhankelijk adviesbureau in Deventer Industrie -> WKK, biobrandstoffen, vergassing Utiliteit -> WKK, energie besparing Agrarisch -> Vergisting, WKK Innovatief en grensverleggend Ook innovatie, Europese projecten >10 jaar ervaring met vergisting Voor elke energievraag kosteneffectieve energieoplossing op maat. 3

4 CCS & Biomassa 30 Biogas projecten 10 zijn gebouwd 20 zijn in ontwikkeling Europees project voor de implementatie van biomassa op het boerenerf Rekentool voor haalbaarheid vergister Rekentool voor haalbaarheid biomassakachels Diverse biofuel studies op basis van vergassing 4

5 Methanol Methanol = CH3OH 30 miljoen ton (NED 1 miljoen) 34% formaldehyde 21% MTBE (brandstof additief) 9% azijn zuur DME (Dimethyl ether) Grondstof biodiesel Prijs is 225 per ton 5

6 Methanol als brandstof Benzine vervanger Methanol bij race auto s Bijmenging 3% bijmenging in de EU toegestaan Max.10% bijmenging technisch haalbaar Methanol brandstofcel is beschikbaar Prijs Benzine 6,- per GJ Methanol 12,- per GJ 6

7 DME als brandstof DME (Dimethyl Ether) Dieselvervanger Lijkt op LPG ton per jaar Vooral als drijfgas Interesse vooral in Zweden en Japan Project in Zweden met bussen met DME 7

8 Methanol en DME Property DME Diesel Methane Methanol Ethanol LPG Formula CH3OCH3 CH4 CH3OH CH3CH2 OH C3H 8 Atmospheric Boiling point, C Liquid density, g/cm Cetane number Explosion limits, % Auto Ignition Temperature, C LHV, MJ/kg ~

9 Varnamo Ombouw vergasser van lucht naar zuurstof (5 ton droog hout per uur) 9

10 Varnamo Pilot Zuid-Zweden Luchtgeblazen wervelbed vergasser op 20 bar 8 MW gasturbine 1000 uur gelopen Ombouw vergasser naar methanol plant kost ongeveer 10 miljoen euro. 2 ton per uur methanol CCS? - Vergisting? Duurzaam? Overlast? Gevaar? Voordelen? 10

11 Methanol proces Simplified PFD of MeOH Synthesis. For DME methanol is assumed as Feedstock. 11

12 Bio-Methanol proces Methanol: 66 bar en 270ºC DME: bar en 300ºC 340ºC 50 ton droog hout per uur Twee cases voor bio-methanol Huidige bewezen technologie Toekomstige nog niet bewezen technologie Gasreiniging op 900ºC Kathalytische reforming? 12

13 Huidige technologie Dryer Present-Day Case Lock Hopper Thermal Reformer Cooler Filter Shift Reactor CFB Gasifier Cooler Hot Gas Filter Fuel Synthesis Acid Gas Removal 13

14 Toekomstige technologie Dryer Near-Future Case Fuel Synthesis Piston Feeder Acid Gas Removal CFB Gasifier Hot Gas Filter Catalytic Reformer Cooler Shift Reactor 14

15 Rendement Present-Day Case % Near-Future Case % HHV MeOH DME H 2 MeOH DME H 2 Chemical Conversion Input to Output LHV Chemical Conversion Input to Output

16 Kosten Plant Section Present mln. Future mln. MeOH DME H 2 MeOH DME H 2 Fuel Preparation & Drying ASU (Oxygen Plant) Gasification Syngas Preparation Energy Recovery Civil Works & Buildings Balance of Plant Synthetic Fuel Plant Total Investment Cost

17 Kosten Present-day case Near-future case Cost item MeOH DME H 2 MeOH DME H 2 M /year M /year M /year M /year M /year M /year Biomass Electricity Staff Maintenance Capital Total Revenues by sale of district heat Net cost

18 Kosten Present-day case Near-future case Cost item MeO DME H 2 MeO DME H 2 H M /ye M /ye M /ye H M /ye M /ye M /ye Biomass ar 29.1 ar 29.1 ar 29.1 ar 29.1 ar 29.1 ar 29.1 Electricity Staff Maintenance Capital Total Revenues by sale of district Net cost heat

19 Productiekosten (50 ton per uur) Present-day case Near-future case Net cost (M /year) MeOH DME H 2 MeOH DME H Production Rate kton/year Specific Production Cost Synthetic Fuels per ton fuel , ,817 per GJ HHV per GJ LHV

20 Methanol production cost ( /ton) Productiekosten present-day case near-future case Methanol price [Methanex, 2009] Dry biomass input 20

21 Price [EUR/MTon] Methanol prijs Methanex European Posted Contract Prices for Methanol Realistic Production Cost calulated EUR 331 per ton 300 Optimistic EUR 294 per ton jan-02 sep-02 mei-03 jan-04 sep-04 mei-05 jan-06 sep-06 mei-07 jan-08 sep-08 mei-09 Month 21

22 Conclusies Conversie van 44% voor waterstof tot 50% voor methanol voor huidige technologie Conversie van 54% voor waterstof tot 63% voor methanol voor toekomstige technologie Biomethanol zonder subsidie niet haalbaar op basis van hout Hout is 50% van de kosten ( 5.6 per GJ) Biomethanol haalbaar op basis van reststromen met nul of negatieve waarde of subsidie 22

23 Andere vragen? Bedankt voor uw aandacht. Heeft u nog vragen?? CCS René Cornelissen 23