Технология быстрого пиролиза биомассы

ТЕХНОЛОГИЯ БЫСТРОГО
ПИРОЛИЗА БИОМАССЫ
Казанский государственный технологический
университет
к.т.н., доцент каф. ПДМ, Грачев А.Н.
тел.: +7(905) 375-18-23
E-mail: [email protected]
1
АКТУАЛЬНОСТЬ
Количество отходов
деревообработки в РФ составляет
более 70 млн. м3 /год
Низкое выполнение расчетной
лесосеки, захламленность и
деградация лесов
Большое количество
низкокачественной древесины не
имеющей спроса на рынке
Постепенное истощение мировых
запасов углеводородов вынуждает
искать новые возобновляемые
источники энергии
2
НЕДОСТАТКИ БИОМАССЫ ПРИ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ

Нестабильный
гранулометрический состав

Гигроскопичность (высокая
влажность)

Низкая энергетическая
плотность (низкая
транспортабельность)

Рассредоточеность
3
ТЕХНОЛОГИЯ БЫСТРОГО ПИРОЛИЗА
УГОЛЬ
БИОМАССА 100 кг
10-15 кг
БИОНЕФТЬ
до 75 кг
ГАЗ
НАГРЕВ
15-20 кг
4
ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕХНОЛОГИИ БЫСТРОГО
ПИРОЛИЗА
 Более высокая энергетическая плотность бионефти
 Снижение транспортных затрат
 Повышение технологичности энергетического
использования
 Возможность прямого сжигания в турбинах и тихоходных
дизелях с генерацией электроэнергии
 Получение побочных коммерческих продуктов
 Низкие затраты тепла на процесс 5-12 %
5
ТРАНСПОРТИРОВКА РАЗЛИЧНЫХ ТОПЛИВ
60
Увеличение стоимости руб/ГДж
50
40
Щепа
ЩЕПА
30
Пеллеты
ПЕЛЛЕТЫ
20
Бионефть
БИОНЕФТЬ
10
0
0
20
40
60
80
100
S, км
6
СУЩЕСТВУЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ БЫСТРОГО
ПИРОЛИЗА
7
МОБИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ БЫСТРОГО
ПИРОЛИЗА
Advanced Biorefinery Inc.
Канада
Agri-THERM Limited
Канада
PYTEC
Германия
8
ИНТЕГРАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ БЫСТРОГО
ПИРОЛИЗА
9
УСТАНОВКА ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ
ДРЕВЕСИНЫ В ЖИДКОЕ ТОПЛИВО
• Разработана и испытана
пилотная установка
производительностью 50 кг/ч
• Получены продукты быстрого
пиролиза
• В отличие от аналогов позволяет
перерабатывать биомассу
размером до 50 мм
Уголь
Жидкое биотопливо
Газ
10
ПРИМЕНЕНИЕ БИОНЕФТИ
топливо для выработки тепловой и
электрической энергии, в дизельных
двигателях и газовых турбинах;
альтернативное топливо малой и
коммунальной энергетики;
химическое сырье;
связующее для композиционных
материалов;
сырье для производства технического
углерода;
сырье для дорожного строительства;
себестоимость производства составляет от
1600 до 3300 р/т.
11
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОДУКТОВ
БЫСТРОГО ПИРОЛИЗА
 Проведены качественные
физико-химические
анализы продуктов
 Проведены тесты по
сжиганию жидкого
биотоплива
 Проведены тесты работы
ДВС на пиролизном газе с
выработкой электрической
энергии
12
Выводы
 Использование невостребованных ресурсов
древесной биомассы становится все более
актуальным
 Технология быстрого пиролиза позволяет
получать конкурентоспособные продукты
 Разработана мобильная установка быстрого
пиролиза
 Осуществляются работы по
энерготехнологическому использованию
13
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
14
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС ПРОЦЕССА
100
ДРЕВЕСИНА
Содержание энергии, %
90
БИОНЕФТЬ
80
ГАЗ
70
60
УГОЛЬ
ПОТЕРИ
100
50
40
64
30
20
10
13
11
12
0
15
19
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ПЛОТНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ
ТОПЛИВ
Энергетическая плотность ГДж/м
3
45
40
ЩЕПА
УГОЛЬ
35
БИОНЕФТЬ
ПЕЛЛЕТЫ
30
ДТ
ЭТАНОЛ
25
20
15
10
5
0
16
БИОНЕФТЬ В КАЧЕСТВЕ ТОПЛИВА
Oilon, Финляндия 8 МВт
Pytec, Германия
Dynamotive, Канада
Dynamotive, Канада
17
16
ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЦЕССА И
ВОЗОБНОВЛЯЕМОСТЬ РЕСУРСОВ
18
СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БИОНЕФТИ
В КАЧЕСТВЕ ТОПЛИВА
Стоимость , Руб/ ГДж
% к себестоимости
бионефти
18.00
83
-6/-54
4.50
18.00
250
181/36
Дизельное топливо
14.50
40
381
329/108
4
Мазут
5.40
40
138
55/-24
5
Бионефть
1.60/3.30
18.00
88/183
-
№
Наименование
Цена, руб/кг
1
Щепа
1.50
2
Пеллеты
3
Теплота
МДж/кг
19