R&D-project - FoU–projektet - T&K Projekti HighBio · Welcome to the Seminar ! Piteå, May 18. th . 2010. Ulf-Peter Gran ... Bioreaktori. Mikro- organismit. Fermentointi. Jäähdytys

R&D-project - FoU–projektet - T&K Projekti

HighBio Welcome to the Seminar !

Piteå, May 18th 2010Ulf-Peter Granö

Kokkola University Consortium Chydenius

EUROPEAN UNIONEuropean Regional Development Fund

HIGHBIO - INTERREG NORD 2008 - 2011

Högförädlade bioenergiprodukter via förgasning Korkeasti jalostettuja bioenergiatuotteita kaasutuksen kautta

Refining of Novel Products by Biomass Gasification


You can find us at the Campus area in Kokkola

http://www.chydenius.fi/






HIGHBIO - INTERREG NORD 2008 – 2011


HighBio R&D

Renaddrivgas

Gasification Purification of gas

Various raw materials

GTL

Fuel

CHP unitsElecticity + small district heating

Chemical products

By-products





What can you do with CO and H2 in the Bio-Syngas ?

Bio-Syngas

Transportation Fuels DME, Butanol, Etanol, H2, etc.

Building Blocks forChemical Industry

Clean Energy

Heating





CHP

Carbon monoxide (CO) , Hydrogen (H2)





We are working within five WP

The HighBio project is co-financed by; EU-Interreg IVA Nord 57,6 % 900.000 € Länsstyrelsen i Norrbotten 5,4 % 84.960 € Norrbottens Läns landsting 5,6 % 87.800 € Norrbottens forskningsråd 1,9 % 29.416 € LLH - Lapin Liitto 22,0% 344.168 € Own input 7,5 % 118.144 €

Summa 100,0 % ca 1,6 M€





http://www.google.fi/imgres?imgurl=http://www.33ff.com/flags/XL_flags/Finland_flag.gif&imgrefurl=http://www.33ff.com/flags/worldflags/Finland_flag.html&h=240&w=360&sz=3&tbnid=tP9mkzxdvABTMM:&tbnh=81&tbnw=121&prev=/images%3Fq%3Dfinnish%2Bflag&hl=sv&usg=__7TLaVH2EQyE4o8VoiUBUGzo7UeY=&ei=TW3lSqmKOsjDsgbh3eyCAw&sa=X&oi=image_result&resnum=2&ct=image&ved=0CAwQ9QEwAQ

http://stan.uio.no/blog/isne/eu-flag.gif





HighBio Bioenergy Seminars

Kokkolan Voima Oy

BEAB - Boden Energi

Technical Tours for HighBio researchers

Kokkola 18/11 2008

Luleå 12/5 2009

Ylivieska 3/11 2009 GasEk Oy





INFO from the HighBio project

More INFO sheets in Swedish and Finnish





INFO from HighBio on Internethttp://www.chydenius.fi/

PowerPoints from HighBio Seminars

FT Fischer-Tropsch synthesis (FTS)

The HighBio, R&D unit for FTS in Kokkola

Tar Analysis of Syngasfrom gasification

of Biomass

From left, Henrik Romar and Pekka Tynjäläcalibrating the Tar sampling unit


Co/Al2 O3 IR spectra

Commercial diesel

FTS-diesel

HighBio FT; Henrik Romar, Riikka Lahti, Hassan Salman (ETC), Anne Rönnskog

Henrik Romar, Anne Rönnskog, Pekka Tynjälä

Kokkola University Consortium ChydeniusReseachers in Kokkola

Grön energi

Ulf-Peter Granö

Från skogen Från lantbruk

Biomassa

Direkt energi

Förnyelsebar energi

Konvertering till bränsleStora Små-

skalig

Ång-cykel ORC

Pellets

Bio-Syngas

Bio- Bränsle

Vatten Vind Hav Sol

Stirling

ORC=Organic Rankine Cycle

Geo-energi

Kemiska råvaror

Förgas- ning

Förädling

= HighBio

http://images.google.fi/imgres?imgurl=http://www.ngu.no/upload/Georessurser/Grunnvarme/Bergvarme/ENERGIBRONN2_72dpi225pix.jpg&imgrefurl=http://www.ngu.no/no/hm/Georessurser/Grunnvarme/Bergvarme/&h=317&w=225&sz=46&hl=fi&start=63&um=1&usg=__mAf_XTyx7himwqP8g61ubCAo3t4=&tbnid=SM0puvd17_Z49M:&tbnh=118&tbnw=84&prev=/images%3Fq%3Dgeoenergi%26start%3D60%26ndsp%3D20%26um%3D1%26hl%3Dfi%26sa%3DN

Vihreä energia

Ulf-Peter Granö

Metsästä Maataloudesta

Biomassa

Suora energia

Uusiutuva energia

Muuntaminen polttoaineeksi Suuret Pieni-

muotoine n

Hyöry-sykli ORC

Pelletit

Bio-Synteesi-

kaasuBio- poltto- aineet

Vesi Tuuli Meri Aurinko

Stirling


Geo-energia

Kemi- kalliset

raaka- aineet

Kaasu- tus

Jalostus

= HighBio

http://images.google.fi/imgres?imgurl=http://www.ngu.no/upload/Georessurser/Grunnvarme/Bergvarme/ENERGIBRONN2_72dpi225pix.jpg&imgrefurl=http://www.ngu.no/no/hm/Georessurser/Grunnvarme/Bergvarme/&h=317&w=225&sz=46&hl=fi&start=63&um=1&usg=__mAf_XTyx7himwqP8g61ubCAo3t4=&tbnid=SM0puvd17_Z49M:&tbnh=118&tbnw=84&prev=/images%3Fq%3Dgeoenergi%26start%3D60%26ndsp%3D20%26um%3D1%26hl%3Dfi%26sa%3DN

Ligno-cellulosa => (Trä-) biomassa

Bioråvaror till förädling

Från skogen Energived

- GROT - Energiskog,

(Glasbjörk, mm)

Bio-Värme

Bio-syngas

Förbränning

Biogas

Bakterier

Anaerob Fermentering

Bio-bränsle

BiogasproduktionAlkohol Fermentering

Från lantbruk- Halm - Gräs, mm

Våt biomassa - Gödsel- Bio-avfall, mm

Förgasning

Ulf-Peter Granö

Energiväxter- Rörflen - Hampa

- Salix, mfl.

Socker och stärkelse

Hydrolys

Vegetabiliskaoljor

Olje-press

Omför- estring

Bio- diesel

Etanol Butanol

Bio-El

OR

C

Stirl

ing

Het

ång

aH

etva

tten

Ligno-cellulosa

Pyro

lys-

Förv

ätsk

ning

Pyrolys -oljaFT

Fischer- Tropsch

Kolväte

Oljeväxter- Rybs, raps - Solros, senap- Oljelin, mfl.

= HighBio

Bioraaka-aineet jalostukseen

Metsästä Energiapuu

- Hakkuujäte - Energiametsä,

(hieskoivu, mm)

Biolämpö

Bio-synteesikaasu

Poltto

Biokaasu

Bakteerit

Anaerobinen käyminen

Biopolttoaine

BiokaasutuotantoAlkoholi- käyminen

Maataloudesta- Olki - Heinä, mm

Märkä biomassa- Lanta- Biojäte, mm

Kaasutus

Ulf-Peter Granö

Energiakasvit- Ruokohelpi - Hamppu

- Paju, jne.

Sokeri ja tärkkelys

Hydrolyysi

Kasviöljyt

Öljyn-puristin

Este- röinti

Bio- diesel

Etanoli Butanoli

Biosähkö

OR

C

Stirl

ing

Kuu

ma

höyr

yK

uum

a ve

si

Lignoselluloosa

Pyro

lyys

i-ne

stey

tys

Pyrolyysi- öljyFT

Fischer- Tropsch

Hiilivety

Öljykasvit- Rypsi, rapsi - Auringonkukka,

sinappi- Pellava, jne.

= HighBio

Integrering med Förgasning av biomassa

Ulf-Peter Granö

Fuktig träflis

Torkad träflisVärme (kWth)

Förgasnings- reaktor

Gasifisering av biomassa

Kylning och reningProduktgas

Närvärme- anläggning

Stor Värmepanna

Förbränning

Biomassa

Direkt förbränning av produktgasen för värmeproduktion

Lähilämpö - Integrointi biomassan Kaasutuksessa

Ulf-Peter Granö

Kostea puuhake

Kuivattu puuhakeLämpö(kWth)

Lähilämpö- yksikkö

Suuri lämpökattila

Poltto

Biomassa

Tuotekaasun suora poltto lämmön tuotantoon

Kaasutus reaktori

Biomassan kaasutus

Jäähdytys ja puhdistus- Tuotekaasu

CHP med Förgasning av biomassa

Ulf-Peter Granö

Ångturbin

ORCFuktig träflis

Torkad träflis

Värme (kWth)

El (kWe)

Indirekt förbränning av biomassa genom

Förgasning

Kylning och reningProduktgas Bio-Syngas

Stor värmepanna

Värmeväxlare

Förbränning

Stirling

Biomassa

Hetluftsturbin, HAT=Hot Air Turbine

Reaktor

Trägas

CHP= Combined Heat and Power


HetluftsturbinFörgasning av biomassa

Ångmotor

Direkt förbränning av Bio-Syngas

CHP ja Biomassan kaasutus

Ulf-Peter Granö

Kostea puuhake

Kuivattu puuhake

Lämpö(kWth)

Sähkö (kWe)

Biomassa epäsuoraan polttoon

Kaasutuksen kautta

Suuri lämpökattila

Lämmönvaihdin

Poltto

Biomassa

Kuumailmaturbiini, HAT=Hot Air Turbine

Reaktori


ORC=Organic Rankine CycleJäähdytys ja puhdistus

TuotekaasuSynteettinen biokaasu

Puukaasu

Biomassan kaasutus

Höyryturbiini

ORC

Stirling

Kuumailmaturbiini

Höyrymoottori

Bio-Synteesikaasun poltolla

CHP med Förgasning av biomassa

Ulf-Peter Granö

Fuktig träflis

Torkad träflis

Värme (kWth)

El (kWe)




Mindre CHP enhetBiomassa

Gasmotor + generator

Mikroturbin + generator

Bio-Syngas


Ulf-Peter Granö

Biomassa

CHP - biomassan Kaasutuksessa

Kostea puuhake

Kuivattu puuhake

Lämpö(kWth)

Sähkö (kWe)

Kaasutus reaktori

Biomassan kaasutus

Pieni CHP yksikkö

Kaasumoottori + generaattori

Mikroturbiini + generaattori

CHP= Combined Heat and Power (lämpövoima)

Jäähdytys ja puhdistusTuotekaasu Synteettinen

biokaasu

Bio-Syngas synteettinen

biokaasu

Integrering, Trägas- och Biogas-CHP

Ulf-Peter GranöCHP= Combined Heat and Power

Integrointi, Puukaasu- ja Biokaasu-CHP

Ulf-Peter GranöCHP= Combined Heat and Power (lämpövoima)

Förädling av Bio-Syngas till bränsle

Ulf-Peter Granö

Fuktig träflis

Torkad träflis


Integrerad förädling

Biomassa Syntetiska bränsleråvaror för fordonsbränsle

förädlas i en biobränsleanläggning

Bio- Syngas

Syntetiska bränsleråvaror

Reaktor

Förgasning av biomassa

Trägas

Syntetisk NaturgasBio-SNG

Produktgas Bio-Syngas

för gasmotor, gasturbin, bränsleceller

Väte (H)

Metanol syntes

FT syntes

Blandad Alkohol syntes

Etanol

Butanol

BensinMTG

Bensin

Diesel

FT=Fisher-Tropsch MTG via zeolite ZSM-5 catalyst

Bio-Synteesikaasu Biopolttoaine

Ulf-Peter Granö

Biomassa

Synteettinen maakaasuBio-SNG

Tuotekaasu Bio-Syngas

kaasumoottorille, kaasu- turbiinille ja polttokennolle

Vety (H)

Metanoli synteesi

FT synteesi

Seosalkoholi synteesi

Etanoli

Butanoli

BensiiniMTG

Bensiini

Diesel

Synteettiset Polttoaine-raaka-aineet Integroidussa jalostusyksikössä

Integroitu jalostus

SynteettisetPolttoaine

raaka-aineet

Kostea puuhake

Kuivattu puuhake


biokaasu

Jäähdytys ja puhdistusTuotekaasu

Synteettinen biokaasu

Reaktori

Biomassan kaasutus

Puukaasu

FT=Fisher-Tropsch MTG via zeolite ZSM-5 catalyst

Bio-Syngas Biobränsle

Ulf-Peter Granö

BiomassaExempel på olika vägar för Bio-Syngas till biobränsleråvaror

Kylning - reningProduktgas

Bio-Syngas

Reaktor

Förgasning av biomassa

Trägas

Bensin

Bio-syngas

FT-biobränsle- råvaror

FT-syntes

Diesel

Syntetisk Bio-DME

FT=Fisher-Tropsch

MTBE

Etanol

Olika katalytiska vägar till bränsleråvaror

Diesel

MTG via zeolite ZSM-5 catalyst

Etanol och högre alkoholer

Högre alkoholer; propanol, butanol, pentanol

Butanol

Methanol

MTG

Metanol syntes

Butanol

Etanol

Blandad Alkohol syntes

Bioreaktor

Mikro- organismer

Fermentering

MTBE=Methyl tert-butyl ether

Ulf-Peter Granö

Biomassa

Bensiini

Bio-synteesikaasu

FT-polttoaine- raaka-aineet

FT synteesi

Diesel

Synteettinen Bio-DME

FT=Fisher-Tropsch

MTBE

Etanoli

Katalyyttiset reitit polttoaineen raaka-aineeksi

Diesel

MTG via zeolite ZSM-5 catalyst Korkeampia alkoholeja; propanol, butanol, pentanol

Butanoli

Methanol

MTG

Metanoli synteesi

Butanoli

Etanoli

Bioreaktori

Mikro- organismit

Fermentointi

Jäähdytys ja puhdistus

Tuotekaasu Synteettinen

biokaasu

Reaktori

Biomassan kaasutus

Puukaasu

Bio-Synteesikaasu Biopolttoaine

FT- polttoaine raaka-aineet

Katalyyttiset reitit, Bio-Synteesikaasu biopolttoaineeksi

Etanoli ja korkeampia alkoholeja

MTBE=Methyl tert-butyl ether

Seosalkoholi synteesi

En Integrerad förädling av Bio-Syngas och Biogas

Ulf-Peter Granö

Fuktig träflis

Torkad träflis




Integrerad förädling

Biomassa Syntetiska bränsleråvaror för fordonsbränsle

i en Integrerad förädlingsanläggning

Bio- Syngas


Energiväxter- Rörflen - Hampa, mfl.

Anaerob Fermentering

Biogasproduktion

Våt biomassa - Gödsel

- Bio-avfall, mm

Specifik biomassa

BakterierBiogas

Syntetiska bränsleråvaror

Bio-Synteesikaasu ja Biokaasu Integroidussa jalostuksessa

Ulf-Peter Granö

Integroitu jalostus

Biomassa Synteettiset Polttoaine- raaka-aineet Integroidussa

jalostusyksikössä

SynteettisetPolttoaine - raaka-aineet

Kostea puuhake

Kuivattu puuhake

Energiakasvit- Ruokohelpi - Hamppu, jne.

Märkä biomassa- Lanta- Biojäte, ym.

Spesifinen biomassa

Anaerobinenkäyminen

Biokaasutuotanto

BakteeritBio-

kaasu


biokaasu

Kaasutus- reaktori

Biomassan kaasutus

Jäähdytys ja puhdistusTuotekaasu

Synteettinen biokaasu

CHP= Combined Heat and Power Bio-Syngas= synteettinen biokaasu

GasEk Oy

CCM-Power Oy

”The Lestijärvi Wood Chips Cooperative”/ Entimos Ltd

Vapor Finland Oy





Cooperating Companies - In the Interreg Nord area

In Finland,

GasEk CHP via gasification of biomass from forestThe CHP-unit at the Farmari Fair in Kokkola 2009;50 kWe

100 kWthInnovated by Eero Kangasoja and developed by Yrjö Muilu

From left, Heikki Majava, Leo Ruokamo

CCM-PowerThe CCM-Power - Gasifier

The Pilot-Scale Gasification unit

The Computer-Aided Operation of the gasifier systems

CCM-PowerWoodchip 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

The CHP unit in LestijärviGasifying of wood chipsOwner, “The Lestijärvi Wood Chips Cooperative” made by EntimosContact person, Harri Kavanterä

Mr. Harri Kavanterä

The total thermal heat ca 1,7 MWth, power from the CHP unit appr. 300 kWe

The silo dryer for wood chips

Drying the woodchips from 35% down to appr. 25% moisture

The Entimos Downdraft gasifier

The Dorman V12, 45 l, ca 1000 hp and the 370 kW generator

(apprx. 600 kWth and 300 kWe)

The gas cleaning unit

The gasifier (1 MW)

The Computer-Aided Operation of the gasifier and CHP unit

Vapor Finland OyVapor’s products are manufactured at the Oulu, Nivala, and Kiuruvesi works.

Development of the Wood Gasifier project

Pictures by Vapor

HighBio At the Farmari – Kokkola Show30th July - 2nd August 2009

The Certificate from Brussels

Utlokaliserad Etanol produktion – nära råvaran

Bild, St1

Hajautetun tuotannon prosessi – lähellä raaka-aine

Kuva, St1

Chemical products FuelElectricity

(kWe)Heat

(kWth)

HighBio Thank you!





HighBio for the Future





Documents

R&D-project - FoU–projektet - T&K Projekti HighBio · Welcome to the Seminar ! Piteå, May 18. th . 2010. Ulf-Peter Gran ... Bioreaktori. Mikro- organismit. Fermentointi. Jäähdytys