Så ska Preem tillverka bensin av sågspån

2021-06-30 06:00  

Biobensin från förnybar råvara är ett eftertraktat bränsle – men inte helt enkel att tillverka. Snart inleder Preem sitt långtidsförsök vid raffinaderiet i Lysekil.

De första korttidstesterna har just genomförts i den katalytiska krackern i raffinaderiet. Då har pyrolysolja tillverkad av sågspån använts som råvara. Men bara till 2 procent. Övriga 98 procent har bestått av fossil råvara, så kallad vakuumgasolja.

– Vi har bara kört några få dagar. Det viktigaste just nu är att se att produktkvaliteten på våra bensin- och dieselprodukter inte förändras för kunden, och det har vi redan sett. Produktkvaliteten blir bra, berättar Katarina Persson, utvecklingsingenjör på Preem, för Ny Teknik.

I krackern sönderdelas de stora kolvätemolekylerna till mindre molekyler, till exempel bensin. I Lysekil använder Preem en så kallad fluidiserad katalytisk kracker.

Pyrolysoljan skiljer sig mycket från den fossila råolja som raffinaderiet hanterar i dag. Katarina Persson kallar den för en ”utmanande råvara”. Den är svår att blanda med fossila råvaror, den har hög viskositet, hög densitet och lågt pH.

”Vi mäter extra mycket”

Men den största tekniska utmaningen med att använda pyrolysolja från skogsrester är, enligt Katarina Persson, att själva utrustningen i raffinaderiet riskerar att påverkas. Vissa delar kan drabbas av korrosion och katalysatorn riskerar att slås ut.

– De förnybara materialen innehåller klorider och metaller i andra halter, till exempel natrium, kalium, magnesium och kalcium. Sådant som finns i marken och tas upp av träden, säger hon.

För att kunna se hur olika komponenter i utrustningen påverkas av pyrolysoljan har Preem installerat särskild mätutrustning.

– Vi mäter extra mycket för att se var kloriderna tar vägen. Hittar vi vissa platser där det är risk för korrosion kan man byta materialet just där, säger Katarina Persson.

Under korttidstestet har Preem hyrt in utrustning för att leda in den förnybara pyrolysoljan i krackern. Men nu monteras dessa pumpar och värmeväxlare ned. Inför långtidstestet, som planeras till början av nästa år, ska egen utrustning installeras.

”Med bara två procents inblandning påverks inte oktantalet”

Då blir det en två år lång provdrift med pyrolysolja i krackern. Totalt ska 50 000 ton pyrolysolja processas. Men exakt hur mycket biobensin som blir resultatet är oklart.

– Det blir i storleksordningen 25 000 ton förnybara produkter av den mängden pyrolysolja. Den största delen blir bensin, kanske så mycket som två tredjedelar, men resten blir diesel eller andra användbara komponenter, säger Katarina Persson.

Exakt hur mycket biobensin som tillverkas är en av frågorna som Preem vill ha svar på under testkörningen.

– Den katalytiska processen producerar många komponenter, till exempel gas, bensin och diesel, och nu när vi har en samkörningsprocess med både förnybar råvara och fossilt material måste vi ta reda på var de gröna molekylerna tar vägen. Det ska vi bland annat göra med kol-14-analys av strömmarna ut från krackern, säger Katarina Persson.

Ett problem med biobensin är att oktantalet är lågt och kan leda till att motorn knackar. Men i Preems körningar hittills, med endast två procent pyrolysolja, är andelen förnybart så lågt att oktantalet inte ändras.

– Ett lågt oktantal kan vara ett problem om man inte har lika mycket aromater, aromatiska kolväten, i biobensinen. I vår process får vi aromater men vi vet inte hur mycket än. Med bara två procents inblandning påverkas inte oktantalet negativt, säger Katarina Persson.

Stegvisa skärpningar av reduktionsplikten

Preem ser provdriften som ett nödvändigt steg för att kunna öka produktionen av biodrivmedel från skogsrester i framtiden.

Än så länge anses biobensin befinna sig på forskningsstadiet. Samtidigt är det där hoppet ligger när bensin måste minska sin klimatpåverkan framöver, genom att inblandningen av förnybara material ökas.

Riksdagen har nyligen beslutat att den så kallade reduktionsplikten ska skärpas, både för bensin och diesel. I dag ligger reduktionsnivån på 4,2 procent för bensin och 21 procent för diesel, men höjs den 1 augusti i år. Vid årsskiftet blir det ännu en höjning, till 7,8 procent för bensin och 30,5 procent för diesel. Siffrorna anger hur mycket klimatpåverkan måste minskas jämfört med helt fossila drivmedel.

Liknande skärpningar görs sedan varje år fram till 2030, när bensin ska ha minskat sin klimatpåverkan med 28 procent och diesel med 66 procent.

”Andra komponenter kan blandas in också”

För diesel blir det inte särskilt utmanande. Förnybar diesel, HVO, av vegetabiliskt eller animaliskt ursprung finns redan och tillverkas i relativt stor skala. För bensin blir det svårare.

Därför ser Preem en strålande marknad framför sig i Sverige för biobensinen om försöken i Lysekil lyckas.

– Marknaden finns ju där och bara väntar. Så det blir inga problem att få ut det här till kunderna. Det är lättare att göra HVO, det gör ju alla, säger Katarina Persson.

Än så länge vet inte Preem exakt hur mycket förnybart material som bensinströmmen ut från krackern består av. Därför kan bolaget inte uttala sig om bränslets möjligheter att leva upp till den framtida reduktionsplikten.

– Men för att nå 7,8 procent har vi andra komponenter som kan blandas in också, etanol och biobensin som bildas i små mängder vid tillverkning av HVO. Utifrån våra analyser kommer vi att se hur många övriga komponenter som behöver blandas i, säger Katarina Persson.

Så går krackningen till:

Katalysatorn är en så kallad zeolit, det vill säga en kristallin aluminiumsilikat. Den flödar som vätska i hög hastighet genom reaktorn.

Längst ned i reaktorn möter den varma katalysatorströmmen både fossil och förnybar råvara.

Där krackas råvarorna till bensin- och dieselkomponenter.

Därifrån går komponenterna vidare till cykloner där de skiljs från katalysatorn.

Bensin- och dieselkomponenterna går vidare till fraktionering.

Katalysatorn regenereras genom att koksen som har fastnat bränns bort.

Sedan kan katalysatorn cirkulera ett nytt varv.

Linda Nohrstedt

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt