Bioöljyn fraktiointi: Master's thesis

Christian Lindfors

Bioöljyn fraktiointi: Master's thesis

Research output: Thesis › Master's thesis

Abstract

Nopea pyrolyysi on tehokas tapa valmistaa korkealla tuotesaannolla nestemäistä polttoainetta biomassasta. Suomessa tuotannon raaka-aineita ovat lähinnä metsätähde ja sahanpuru, joista valmistettua pyrolyysinestettä on poltettu kaupallisen kokoluokan raskasöljykattiloissa sekä etupesällä varustetussa kevytöljykattilassa. Päästöt ovat olleet pienemmät kuin vastaavissa kiinteän polttoaineen kattiloissa. Nopeaa pyrolyysiä on jo hyödynnetty kaupallisesti yhdistetyssä kemikaalien ja polttonesteiden tuotannossa, mutta suurimittakaavaisia biopolttonesteen tuotantolaitoksia ei ole vielä rakennettu.

Pyrolyysineste sisältää runsaasti orgaanisia happiyhdisteitä, vettä sekä valmistusprosessista riippuen vaihtelevia määriä kiinteää hienojakoista hiiltojäännöstä, mitkä huonontavat pyrolyysinesteen fysikaalisia ominaisuuksia.
Polttoainekäytössä pyrolyysinesteen säilyvyyttä voidaan parantaa alkoholin lisäyksellä.
Sen sijaan liikennepolttoaineena metsätähteestä ja sahanpurusta valmistettua pyrolyysinestettä ei voida käyttää sellaisenaan ilman jatkojalostusta.
Jatkojalostuksessa pyrolyysinesteestä poistetaan happea joko katalyyttisellä krakkauksella tai katalyyttisellä vetykäsittelyllä, jolloin saadaan fossiilisia liikennepolttonesteitä vastaavia tuotteita.

Pyrolyysinesteen laatua voidaan myös parantaa ennen jatkojalostusta poistamalla siitä vettä ja katalyyttisessä vetykäsittelyssä vetyä kuluttavia pienimolekyylisiä orgaanisia yhdisteitä, kuten aldehydejä, ketoneja ja karboksyylihappoja.
Näitä yhdisteitä voidaan poistaa esimerkiksi kondensoimalla pyrolyysihöyryt tavanomaista korkeammassa lämpötilassa, kuten tässä työssä on tehty.

Original language	Finnish
Qualification	Master Degree
Awarding Institution	Helsinki University of Technology
Supervisors/Advisors	Krause, Outi, Supervisor, External person Arpiainen, Vesa, Advisor Linnekoski, Juha, Advisor
Place of Publication	Espoo
Publisher	Teknillinen korkeakoulu
Publication status	Published - 2008
MoE publication type	G2 Master's thesis, polytechnic Master's thesis

Cite this

@mastersthesis{2ff993b2c7124aaca1d4d40b88b475b3,

title = "Bio{\"o}ljyn fraktiointi: Master's thesis",

abstract = "Nopea pyrolyysi on tehokas tapa valmistaa korkealla tuotesaannolla nestem{\"a}ist{\"a} polttoainetta biomassasta. Suomessa tuotannon raaka-aineita ovat l{\"a}hinn{\"a} mets{\"a}t{\"a}hde ja sahanpuru, joista valmistettua pyrolyysinestett{\"a} on poltettu kaupallisen kokoluokan raskas{\"o}ljykattiloissa sek{\"a} etupes{\"a}ll{\"a} varustetussa kevyt{\"o}ljykattilassa. P{\"a}{\"a}st{\"o}t ovat olleet pienemm{\"a}t kuin vastaavissa kiinte{\"a}n polttoaineen kattiloissa. Nopeaa pyrolyysi{\"a} on jo hy{\"o}dynnetty kaupallisesti yhdistetyss{\"a} kemikaalien ja polttonesteiden tuotannossa, mutta suurimittakaavaisia biopolttonesteen tuotantolaitoksia ei ole viel{\"a} rakennettu. Pyrolyysineste sis{\"a}lt{\"a}{\"a} runsaasti orgaanisia happiyhdisteit{\"a}, vett{\"a} sek{\"a} valmistusprosessista riippuen vaihtelevia m{\"a}{\"a}ri{\"a} kiinte{\"a}{\"a} hienojakoista hiiltoj{\"a}{\"a}nn{\"o}st{\"a}, mitk{\"a} huonontavat pyrolyysinesteen fysikaalisia ominaisuuksia. Polttoainek{\"a}yt{\"o}ss{\"a} pyrolyysinesteen s{\"a}ilyvyytt{\"a} voidaan parantaa alkoholin lis{\"a}yksell{\"a}. Sen sijaan liikennepolttoaineena mets{\"a}t{\"a}hteest{\"a} ja sahanpurusta valmistettua pyrolyysinestett{\"a} ei voida k{\"a}ytt{\"a}{\"a} sellaisenaan ilman jatkojalostusta. Jatkojalostuksessa pyrolyysinesteest{\"a} poistetaan happea joko katalyyttisell{\"a} krakkauksella tai katalyyttisell{\"a} vetyk{\"a}sittelyll{\"a}, jolloin saadaan fossiilisia liikennepolttonesteit{\"a} vastaavia tuotteita. Pyrolyysinesteen laatua voidaan my{\"o}s parantaa ennen jatkojalostusta poistamalla siit{\"a} vett{\"a} ja katalyyttisess{\"a} vetyk{\"a}sittelyss{\"a} vety{\"a} kuluttavia pienimolekyylisi{\"a} orgaanisia yhdisteit{\"a}, kuten aldehydej{\"a}, ketoneja ja karboksyylihappoja. N{\"a}it{\"a} yhdisteit{\"a} voidaan poistaa esimerkiksi kondensoimalla pyrolyysih{\"o}yryt tavanomaista korkeammassa l{\"a}mp{\"o}tilassa, kuten t{\"a}ss{\"a} ty{\"o}ss{\"a} on tehty.",

author = "Christian Lindfors",

note = "CA2: tk503",

year = "2008",

language = "Finnish",

publisher = "Teknillinen korkeakoulu",

address = "Finland",

school = "Helsinki University of Technology",

}

TY - THES

T1 - Bioöljyn fraktiointi

T2 - Master's thesis

AU - Lindfors, Christian

N1 - CA2: tk503

PY - 2008

Y1 - 2008

N2 - Nopea pyrolyysi on tehokas tapa valmistaa korkealla tuotesaannolla nestemäistä polttoainetta biomassasta. Suomessa tuotannon raaka-aineita ovat lähinnä metsätähde ja sahanpuru, joista valmistettua pyrolyysinestettä on poltettu kaupallisen kokoluokan raskasöljykattiloissa sekä etupesällä varustetussa kevytöljykattilassa. Päästöt ovat olleet pienemmät kuin vastaavissa kiinteän polttoaineen kattiloissa. Nopeaa pyrolyysiä on jo hyödynnetty kaupallisesti yhdistetyssä kemikaalien ja polttonesteiden tuotannossa, mutta suurimittakaavaisia biopolttonesteen tuotantolaitoksia ei ole vielä rakennettu. Pyrolyysineste sisältää runsaasti orgaanisia happiyhdisteitä, vettä sekä valmistusprosessista riippuen vaihtelevia määriä kiinteää hienojakoista hiiltojäännöstä, mitkä huonontavat pyrolyysinesteen fysikaalisia ominaisuuksia. Polttoainekäytössä pyrolyysinesteen säilyvyyttä voidaan parantaa alkoholin lisäyksellä. Sen sijaan liikennepolttoaineena metsätähteestä ja sahanpurusta valmistettua pyrolyysinestettä ei voida käyttää sellaisenaan ilman jatkojalostusta. Jatkojalostuksessa pyrolyysinesteestä poistetaan happea joko katalyyttisellä krakkauksella tai katalyyttisellä vetykäsittelyllä, jolloin saadaan fossiilisia liikennepolttonesteitä vastaavia tuotteita. Pyrolyysinesteen laatua voidaan myös parantaa ennen jatkojalostusta poistamalla siitä vettä ja katalyyttisessä vetykäsittelyssä vetyä kuluttavia pienimolekyylisiä orgaanisia yhdisteitä, kuten aldehydejä, ketoneja ja karboksyylihappoja. Näitä yhdisteitä voidaan poistaa esimerkiksi kondensoimalla pyrolyysihöyryt tavanomaista korkeammassa lämpötilassa, kuten tässä työssä on tehty.

AB - Nopea pyrolyysi on tehokas tapa valmistaa korkealla tuotesaannolla nestemäistä polttoainetta biomassasta. Suomessa tuotannon raaka-aineita ovat lähinnä metsätähde ja sahanpuru, joista valmistettua pyrolyysinestettä on poltettu kaupallisen kokoluokan raskasöljykattiloissa sekä etupesällä varustetussa kevytöljykattilassa. Päästöt ovat olleet pienemmät kuin vastaavissa kiinteän polttoaineen kattiloissa. Nopeaa pyrolyysiä on jo hyödynnetty kaupallisesti yhdistetyssä kemikaalien ja polttonesteiden tuotannossa, mutta suurimittakaavaisia biopolttonesteen tuotantolaitoksia ei ole vielä rakennettu. Pyrolyysineste sisältää runsaasti orgaanisia happiyhdisteitä, vettä sekä valmistusprosessista riippuen vaihtelevia määriä kiinteää hienojakoista hiiltojäännöstä, mitkä huonontavat pyrolyysinesteen fysikaalisia ominaisuuksia. Polttoainekäytössä pyrolyysinesteen säilyvyyttä voidaan parantaa alkoholin lisäyksellä. Sen sijaan liikennepolttoaineena metsätähteestä ja sahanpurusta valmistettua pyrolyysinestettä ei voida käyttää sellaisenaan ilman jatkojalostusta. Jatkojalostuksessa pyrolyysinesteestä poistetaan happea joko katalyyttisellä krakkauksella tai katalyyttisellä vetykäsittelyllä, jolloin saadaan fossiilisia liikennepolttonesteitä vastaavia tuotteita. Pyrolyysinesteen laatua voidaan myös parantaa ennen jatkojalostusta poistamalla siitä vettä ja katalyyttisessä vetykäsittelyssä vetyä kuluttavia pienimolekyylisiä orgaanisia yhdisteitä, kuten aldehydejä, ketoneja ja karboksyylihappoja. Näitä yhdisteitä voidaan poistaa esimerkiksi kondensoimalla pyrolyysihöyryt tavanomaista korkeammassa lämpötilassa, kuten tässä työssä on tehty.

M3 - Master's thesis

PB - Teknillinen korkeakoulu

CY - Espoo

ER -