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目标取代煤炭!阿特兰将扩大低成本黑色粒子的

发布日期:2020-05-25 10:58来源:未知 编辑:admin生物质能源

随着当局和行业利益相关者努力实现低碳经济,用可再生能源替代煤炭将成为关键。然而,煤炭是每年80亿吨的财富,用颗粒或其他固体生物燃料代替所有这些煤炭是不划算的。总部设在温哥华的阿特兰可再生能源公司就是在这里使用的。

该公司正在交易他们的第三方验证程序,以生产一种“涓滴式”固体生物燃料,这种燃料是专门为低成本替代煤炭而设计的。

  这一过程被称为Arterran的热催化过程(ATP),使用一种化学催化剂将生物质转化成一种高能量密度、耐水的生物颗粒燃料。

“催化剂的使用使得转化过程能够在较低的温度和压力下进行,从而大大降低了运营和支持成本,”阿特兰可再生能源公司业务增长总监大卫蒂森指出。“这是一种催化剂,可以减少生物质中的水分,同时使燃料的能量和质量密度增加一倍。”

该过程在不到一个半小时内完成,仅使用了几个主要设备——催化剂罐、一系列来自迪特里希工艺系统(发生化学反应的地方)的生物反应器、一台离心机和一个制粒机。

阿特兰公司的可再生能源业务增长总监大卫蒂森解释道:“一旦催化剂/生物质浆料从反射器中出来,它们将进入离解状态,将催化剂和水从当前稠密的疏水燃料估计中散射出来。这种燃料的含水量只有4%。然后,从那里直接进入造粒机。”

他补充说,这一过程“不确定的原材料”,这意味着大多数类型的生物质原料可以使用。阿特兰将主要使用木质纤维,但也在寻找机会锻炼农业残留物。

  由此发生的产物被称为Arterran高级燃料(AAF),是一种每吨能量密度为24吉焦耳(GJ)的颗粒。Tiessen说,这种燃料的碳氧比更高,含氧量增加了200%,从而发生了一种更高效、更洁净的燃料。

阿特兰祖先燃料公司(AAF)。(阿特兰可再生能源公司)

他评论说:“当它进来的时候是木头,但是当它出来的时候不是木头。它们的分子组成不同。”

  因为催化剂从生物质原估中去除了水分,所以消费的能量更少。是以,生产成本更低。

蒂森说:“前端的低能量使我们能够以比普通粒子更低的成本生产更好的完全替代的生物燃料。”

他说,考虑到去年世界上有2300万吨木质颗粒替代动力煤,这个数字估计到2025年将达到4000万吨,这是至关重要的。铁森认为,随着AAF的引入,这个市场将增长得更快。

目前,微粒是唯一可以替代动力煤的可再生燃料。然而,作为一种替代解决方案,它并不在乎,因为与煤相比,它的转化成本高,储存成本高,物流成本高,蒂森说。

他补充说,即使这些燃料降低或消除了转化和储存成本,蒸汽爆炸或烘烤生产的生物燃料也可能无法大规模生产。

蒂森说:“蒸汽爆破和烘烤在技术上是可行的,但是它的颗粒不能以足够低的成本大规模生产。这是我们的立场。”

他说,将一个典型的燃煤工厂转化为木质颗粒需要大约4亿美元的前期成本。

然而,燃煤措施可能会使用AAF,没有必要创新或更换他们的设备。AAF粒子和煤具有相似的能量密度、粒度、重量、可磨性、耐候性和化学稳定性。因此,一个典型的450兆瓦时的措施将节省3.645亿美元的转换成本,蒂森说。

他补充说,这也将在未来10年节省241,250,400美元的物流成本。根据蒂森的说法,一个450毫瓦时的测量需要71艘大型散货船运载平均能量密度为每吨17GJ的粒子。AAF的能源密度为每吨24GJ,仅用41次运输就能提供通信能源。

阿特兰祖先的燃料浸在水中(左),而流行的粒子浸在水中(右)。(阿特兰可再生能源公司)

  示范工场

阿特兰的燃料已经由加拿大SGS、GWIL和动力技术实验室的第三方认证。去年,作为工艺优化研究的一部分,北亚伯达理工学院(NAIT)生产了阿特兰的燃料。目前,阿特兰计划在加拿大自然资源局的支持下建立一个新的贸易示范车间,使生产商业化。

该公司将开始在温哥华岛生产AAF,初始产能为20,000吨,并将雇佣7至8名操作员来运营工厂。最后,示范车间的规模将扩大到每年150,000吨,每3,000吨增加一名操作员。

当被问及该公司为何想在温哥华岛建工厂时,蒂森解释道:“我们从与林业公司的谈判中了解到,该岛可以支持三个综合项目点。”

他说:“可以肯定的是,两个项目正在酝酿之中。我们正在研究岛上的三个项目。它们分别位于北岛的爱丽丝和煤炭港口、中央岛的麋鹿瀑布和坎贝尔河,以及南岛的考伊坎地区。”

蒂森认为,由于挪威信贷银行准备提供资金,贸易示范项目将很快取得进展。一旦NRCan完成尽职调查,公司可能会开始订购设备。

“混响反应器至少需要两个月的准备时间,所以设备可能需要两到三个月才能出现在现场,”蒂森解释道。

铁森认为,到4月份,该工厂将向欧洲和日本的潜在客户交付首批1000吨AAF。

他透露:“我们今天面临的贸易机会超出了我们的能力。”

加拿大温哥华岛

  正在进行中的项目

事实上,阿特兰有几个客户喜欢在世界各地使用他们的产品,包括德国、瑞典和印度。

阿特兰正在与一家德国电力公司谈判,并在向巴西部署他们的技术方面取得了进展。目前,这家德国公司已经获得了当局的补贴,并能够利用这项技术将甘蔗渣加工成16GJ颗粒。但蒂森指出,如果没有补贴,该公司生产这种低能量密度粒子从逻辑上来说从长远来看是不会发生的。

“他们知道这些补贴将在几年内用完,”他说。他们目前正在寻找一种热强化工艺,这种工艺可以生产更高能量密度的燃料,从而节省物流成本并弥补补贴损失。"

与此同时,阿特兰刚刚从印度的一次会议上回来,印度国家电力公司正在考虑用AAF替代10%的煤炭。蒂森指出,印度使用的煤的能量密度非常低,只有每吨11千兆焦,而阿特兰的产品可以达到每吨24千兆焦。因此,在印度,AAF将是比煤更便宜的能源。

“这是深刻的,”蒂森说。总之,他们潜在客户的项目和需求每年达到1300万吨AAF。

  供应手艺

阿特兰与其原材料合作伙伴设计了一个合资企业来生产AAF,并向世界各地的第三方生产商发放其工艺许可。

该公司的车间是模块化的,包括12个7500升反射炉反应器,可产生75000吨颗粒。工厂的组件——,包括生物反射器、离心机和制粒机——,可以从制造商处现货供应。Tiessen解释说,每个反应堆都可以包装和组装在一个小的容器框架内,这使得它可以扩展,并易于运输到世界各地的项目现场。

阿特兰可再生能源车间设计模型。(阿特兰可再生能源公司)

他透露:“支持我们的生产车间是一项家庭财产。世界每年消耗80亿吨动力煤。如果只替换掉总数的5%,就需要5300个AAF车间,产量为75000吨。”

蒂森解释说:“我们工厂采用这种设计的原因很简单,因为它是为了满足需求。”

“这是一个非常颠覆性的工艺,”他补充道。“加拿大有如此多的生物质,它将提供清洁技术和可再生燃料,以加速热煤的替代。这将是一次全球性的有限活动。”

(原件:生物质杂志,中国新能源网综合)

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