Rikard Jeppsson
Biogas Uppgradering
Biogassyd Malmö 2013-10-02
Malmberg i korthet
Grundades 1866
Familjeägt i femte generationen
Omsättning ca 450 MSEK
150 medarbetare
Bolag i Sverige, Tyskland,
Litauen, Bulgarien, England, Norge
ISO 9001
ISO 14001
OHSAS 18001
Anläggningar för
uppgradering av
biogas
Malmberg Compact®
För naturgasnätet
Som fordonsgas i tankningsstationer
70 anläggningar i Tyskland, Sverige,
Österrike, Luxemburg, Finland, Danmark,
Kina
24/7 access till reservdelslager
Monitoring
Service
Uppgraderingstekniker
1. Vattenskrubber (42%) (Malmberg)
2. Kemisk Skrubber (Amine) (21%)
3. PSA (Pressure Swing Adsorption) (22%)
4. Membran Separation (10%)
5. Övriga tekniker (Kryogen, Organsisk Fysisk Skrubber) (6%)
Vattenskrubber
•
Förenklad processbeskrivning
•
•
•
•
•
•
Fördelar
•
•
•
•
•
•
Koldioxid har högre löslighet i vatten än metan
Koldioxidens löslighet i vatten varierar beroende på tryck och vattentemperatur
Rågasen leds in i botten av absorptionskolonnen och vatten i toppen.
Koldioxiden, Svavelväte, Ammoniak samt Siloxaner löses i vattnet och metangas
tas ut i toppen av absorptionskollonen.
Vattenlösningen leds vidare till en flashkolonn där trycket sänks och eventuellt
löst metangas frigörs och recirkuleras till början av processen
Vattnet leds vidare till desorptionskolonnnen där luft blåses genom vattnet för att
frigöra koldioxiden från vattnet.
Beprövad teknik
Stabil process
Flexibel process
Ej känslig för föroreningar i Rågas
Begränsad kemikalianvändning
Nackdelar
•
Mikrobiell tillväxt
Metanhalt >97%
Metanförlust 1%
Malmberg COMPACT GR
1
2
3
4
5
6
7
8
Biogas in
Komprimering
Absorption
Torkning
Biometan ut
Flash
Desorption
Off gas
PSA (Pressure Swing Adsorption)
•
•
Förenklad Processbeskrivning
•
Gasen tryckhöjs till 4-6 bar
•
Koldioxiden adsorberas i adsorptionsmaterialet (Aktivt kol)
•
Då adsorbtionsmaterialet blir mättat av CO2 sluts kärlet och trycket sänks
•
CO2 frigörs och adsorptionsmaterialet regenereras
•
Adsorbtionsmaterialet regenereras av rengasen
Fördelar
•
•
Beprövad teknik
Nackdelar
•
Processen är beroende av rågaskvaliten
•
Svår att reglera
•
Gasen skall vara torr
•
Svavelväte renas före uppgraderingen
•
Metanförlust 1,8-2,5%
•
Aktivt kol måste bytas regelbundet
•
Varierande metanhalt
Metanhalt >96%
Metanförlust 1,8-2,5%
Kemisk Skrubber (Amine)
•
•
•
Förenklad Processbeskrivning
1.
Rågasen leds in i botten av en absorbtionskollon
2.
En Aminlösning tillsätts i toppen av absorbtionskollonen
3.
Koldioxiden och svavelvätet reagerar med Aminlösningen och övergår till
flytande form
4.
Koldioxid och Svavelväte frigörs från Aminlösningen i en stripperkolonn
genom att Aminlösningen hettas upp till ca 120-150 grader
Fördelar
•
Mycket låg metanförlust ca 0,1%
•
Klarar stora rågasflöde
•
Låg driftkostnad då värmetillskott är tillgängligt
•
Ingen efterbehandling av restgas
Nackdelar
•
Beroende av tillskottsvärme ca 0,55 kWh/Nm3
•
Korrosion
Metanhalt >99%
Metanförlust 0,1%
Membran Separation
•
Förenklad Processbeskrivning
1.
2.
3.
4.
•
Fördelar
1.
2.
•
Rågasen renas från föroreningar och vatten
Rågasen komprimeras till ca 5-20 bar
Gasen leds genom en/flera membranmoduler som separerar metanen från
övriga ämnen (CO2, O2, H2O, H2 S )
Flera membranmoduler kan användas i serie för att minska
metanförlusterna genom recirkulering
Inga kemikalier
Kompakt design, inga kolonner
Nackdelar
1.
2.
3.
Känslig för föroreningar
Membranen behöver bytas ut regelbundet
Högre energiförbrukning än traditionell teknik 0,25-0,35 kWh/Nm3
Metanhalt 88-97%
Metanförlust 0,5-2%
Sammanfattning
• Vattenskrubber är den mest etablerade tekniken på marknaden
med stabil drift med hög tillgänglighet och en låg totalkostnad och
garanterad metanförlust på maximalt 1%.
• Kemisk skrubber är också en etablerad och stabil process som är
optimal i de fall där det finns tillgång till överskottsvärme ca. 0,55
kWh/Nm3. Metanförlusten är endast 0,1%.
• Membranseparation är en relativt ny teknik för uppgardering av
Biogas med få referensanläggningar och lämplig för mindre
anläggningar. Känslig för kontaminering av membranen och det
finns en osäkerhet om membranens livslängd
• PSA är en komplicerad process med varierande metanhalt samt
metanförluster
Investeringskostnad/ Rågaskapacitet
Tack för er uppmärksamhet
Rikard Jeppsson
Malmberg Water AB
[email protected]
044-7801859