Chemrec AB (Chemrec) Inglés: / ˈ k ɛ m r ɛ k / es una empresa con sede en Estocolmo , Suecia, con amplia experiencia como pionera en el desarrollo de tecnología de gasificación de licor negro (BLG) para la recuperación de energía y productos químicos en plantas de celulosa.
El proceso Chemrec para la gasificación del licor negro de la industria de la celulosa química ofrece aumentar el rendimiento de productos energéticos de alto valor del 15 al 16 % en las modernas calderas de recuperación al 22-23 % para el concepto de electricidad BLG (BLGCC) o al 55 %. para el concepto de biocombustible BLG (BLGMF), con una reducción de gases de efecto invernadero superior al 90 %. Luego es necesario llevar a la planta energía de biomasa abundante, de bajo costo y de baja calidad para un intercambio de materia prima que reemplace el licor negro gasificado como materia prima para la producción de vapor y electricidad en una caldera de biomasa, lo que resulta en un total rendimiento de la biomasa añadida a biocombustibles del 70% para el concepto BLGMF.
La tecnología de Chemrec se originó a mediados de la década de 1980 con un invento de Jan-Erik Kignell, quien recibió la Medalla de Oro de la Real Academia Sueca de Ciencias de la Ingeniería por esta hazaña en 1993. Kignell vendió su patente de gasificación de licor negro a la empresa sueca de rodamientos SKF . cuya división de acero trabajó en la gasificación a finales de los años 1980, pero llegó a la conclusión de que la tecnología relacionada con el licor negro estaba demasiado alejada del negocio principal de la empresa, tras lo cual otros inventores, Nils Bernhard y Lars Stigsson adquirieron las patentes en 1989 y fundaron Chemrec (abreviatura de "recuperación química") para explotar la tecnología.
En 1990, Kvaerner (empresa noruega de servicios de ingeniería y construcción) compró Chemrec y siguió siendo el único propietario hasta el año 2000. Cuando Kvaerner experimentó dificultades financieras y se deshizo de varios negocios secundarios en 2000, Babcock Borsig (grupo alemán de fabricación de equipos industriales) adquirió una posición mayoritaria en Chemrec. . Babcock Borsig se declaró en quiebra en 2002 y Nykomb Synergetics (empresa operadora y de desarrollo de la industria química y energética sueca), en ese momento propietario minoritario, adquirió Chemrec de la masa de la quiebra. En 2003-2006, Nykomb Synergetics fue el único propietario de Chemrec.
Entre 2006 y 2013, Chemrec logró atraer en total aprox. Aportes de capital por importe de 45 MUSD mediante emisiones de derechos reservados a las siguientes sociedades de Venture Capital:
Durante el período de 1988, Chemrec desarrolló dos plantas piloto para gasificadores BLG atmosféricos de primera generación, primero en 1988-1989 con una capacidad de 3 tds/d (toneladas de sólidos de licor negro por día) en SKF, Hofors, Suecia, luego en 1990- 1994 con 75 tds/d de capacidad en AssiDomän, Frövi, Suecia, y seguido de la ampliación a la primera planta de demostración comercial, con esta tecnología y 330 tds/d de capacidad que se puso en marcha en 1996 en Weyerhaeuser's New Bern , Carolina del Norte. EE.UU., fábrica de celulosa y operó 48.000 horas. Weyerhaeuser organizó la financiación para la planta de New Bern en colaboración con Chemrec y la división de Eficiencia Energética y Energía Renovable del Departamento de Energía de EE. UU .
Al mismo tiempo, Chemrec inició el desarrollo de su tecnología BLG presurizada de segunda generación en una planta piloto presurizada de 15 bar en StoraEnso, Skoghall, Suecia, que desde 1993 operó con aire con una capacidad de 6 tds/d y después de su reconstrucción en 1996 funcionó hasta el año 2000 como oxígeno. -soplado con capacidad de 10 tds/d.
Posteriormente, en 2005 se puso en marcha una nueva planta de desarrollo de 30 bar y 20 tds/d (DP-1) en Smurfit Kappa, Piteå, Suecia, que registró 28.000 horas de funcionamiento del gasificador, de las cuales 12.000 horas con metanol alimentado con gas de síntesis y funcionamiento de síntesis de DME.
En el marco del proyecto "BioDME", apoyado por el Séptimo Programa Marco (7PM) de la Comisión Europea , participan la Agencia Sueca de Energía , un consorcio industrial que incluye empresas suecas de celulosa y papel, y la danesa Haldor Topsoe, especialista en la producción de catalizadores heterogéneos y en el diseño de plantas de proceso. Basado en procesos catalíticos, el fabricante sueco de camiones Volvo AB, Chemrec construyó la primera planta piloto del mundo para la síntesis de biometanol y BioDME adyacente a la planta de desarrollo de gasificación DP-1 en Piteå, y la producción comenzó en 2010 para operar con gas de síntesis de la planta Chemrec.
En 2013, la planta de Piteå se transfirió a la Universidad Tecnológica de Luleå (LTU) y continuó en funcionamiento hasta que fue suspendida en 2016, a la espera de que se completara la financiación del próximo proyecto.
El proyecto Domsjö Biofuel fue desarrollado durante el período 2009-2012 por Chemrec en estrecha cooperación con Domsjö Fabriker en Örnsköldsvik, Suecia, con el objetivo de construir una nueva planta de recuperación de energía y productos químicos basada en BLG en el sitio.
En 2009, la Agencia Sueca de Energía concedió a Chemrec una subvención de 500 millones de coronas suecas (aproximadamente 55 millones de euros en enero de 2011) para la construcción de una planta de demostración comercial a escala industrial de 3.200 millones de coronas suecas (aproximadamente 350 millones de euros) de gasificación y biocombustibles de Chemrec en Domsjö. Complejo de biorrefinería Fabriker en Örnsköldsvik, Suecia. La subvención fue aprobada por la Dirección General de Competencia de la UE en enero de 2011, tras la evaluación del proyecto en el marco de la UE para ayudas estatales para investigación, desarrollo e innovación. Se trata del mayor premio público hasta la fecha otorgado a un proyecto de biocombustibles de segunda generación de la UE .
Después de haber obtenido 200 millones de euros, más de la mitad de los 350 millones de euros de financiación total del proyecto, incluida la subvención de 55 millones de euros y los 145 millones de euros prometidos por el propietario de la planta, el contratista EPC y el Int. La importante financiación mediante deuda de Petróleo y Gas de los 150 millones de euros restantes se impidió principalmente debido a la evaluación del riesgo político por parte de los prestamistas.
Resumen: ¡ En 2012, la falta de un marco regulatorio estable detuvo el proyecto!
-Los desarrollos recientes de la tecnología BLG presurizada y soplada con oxígeno de Chemrec que aumentan aún más el rendimiento de combustible incluyen la adición de aceite de pirólisis a la alimentación BL y la adición de hidrógeno renovable al CO 2 verde del proceso de limpieza del gas de síntesis. -El próximo paso de desarrollo planificado es ampliar la versión BLG presurizada y con oxígeno a 550 tds/d para la implementación de una planta de demostración comercial.
El licor negro es una materia prima de biomasa con propiedades únicas.
En primer lugar, se encuentra disponible en grandes cantidades en las instalaciones industriales existentes. [1]
En segundo lugar es un líquido. Esto permite alimentarlo fácilmente bombeándolo al gasificador presurizado . En el caso de la biomasa en forma sólida o pulverizada, esto resulta mucho más difícil. El estado líquido también hace que el licor negro sea fácil de atomizar en una fina niebla que reacciona muy rápidamente en el gasificador. [ cita necesaria ]
En tercer lugar, la gasificación del licor negro es más rápida que la de cualquier otra materia prima, ya que el contenido inherentemente alto de sodio y potasio del licor negro actúa como catalizador . [1]
Estas propiedades hacen posible aplicar el principio de gasificación de flujo arrastrado a alta temperatura al licor negro. Este tipo de proceso de gasificación ofrece muchas ventajas sobre las tecnologías de gasificación alternativas: [ cita necesaria ]
Para todos los fines prácticos , el licor de sulfito a base de sodio , el proceso de sulfito equivalente al licor negro, es igual o incluso mejor adecuado para la gasificación. [ cita necesaria ]
La gasificación de licor negro cumple dos tareas que requieren mucha inversión con un solo proceso; Proporciona a la fábrica de celulosa la capacidad necesaria de recuperación de licor negro al mismo tiempo que produce gas de síntesis para la producción de biocombustibles . De esta manera la demanda total de inversión disminuye. [2]
El proceso de gasificación Chemrec tenía una eficiencia térmica sustancialmente mayor que el proceso al que reemplaza: la caldera de recuperación Tomlinson . [3]
La ubicación dentro de un complejo de fábrica de celulosa proporcionó beneficios. En primer lugar, la obtención de permisos ambientales era en general más fácil que para una actividad industrial totalmente nueva . En segundo lugar, la infraestructura de la fábrica de celulosa para el suministro de materia prima, los servicios públicos y la reutilización de energía redujo aún más la inversión y brindó la oportunidad de reducir el costo neto de la energía. [ cita necesaria ]
En el proyecto Renew del Sexto Programa Marco de la Comunidad Europea se ha demostrado que la tecnología BLG de Chemrec que produce gas de síntesis como materia prima para la síntesis de biocombustibles de segunda generación produce costos de producción más bajos que cualquier otra tecnología estudiada. El análisis Well-to-Wheels de EUCAR / Concawe / JRC sobre futuros combustibles y sistemas de propulsión para automóviles en el contexto europeo muestra que el metanol y el DME producidos mediante gasificación de licor negro tienen una eficiencia muy alta desde el pozo hasta las ruedas y una reducción muy alta de gases de efecto invernadero .
Chemrec AB es actualmente una sociedad holding de propiedad intelectual (IP) que ofrece a una empresa EPC/EPCM la licencia necesaria para practicar la tecnología Chemrec BLG.
Las siguientes unidades Chemrec BLG son ejemplos de la amplia gama de posibles instalaciones hechas a medida:
A300 propulsor
La unidad de soplado de aire atmosférico de 300 toneladas/día aumenta la producción de pulpa a través de una capacidad mejorada de recuperación de licor negro y flexibilidad en la recuperación química. El A300 Booster se instala en paralelo con la caldera de recuperación existente en la planta. Un beneficio importante de este sistema es que se puede instalar mientras la caldera de recuperación continúa funcionando, evitando así tiempos de inactividad y pérdidas de producción. [4]
Refuerzo OX300
El potenciador de oxígeno atmosférico OX300 no solo aumenta la capacidad de recuperación de licor negro sino que también produce un gas combustible adecuado como combustible para hornos de cal. De esta manera se pueden reducir significativamente los costes de combustible del horno de cal y la huella de carbono del molino. [4]
Unidad de expansión P500
La unidad de oxígeno presurizado de 500 toneladas/día ofrece a las fábricas capacidad adicional y mayor rendimiento, al tiempo que produce volúmenes significativos de biocombustibles sostenibles y bajos en carbono. [4]
Unidad de reemplazo P2000
La unidad de oxígeno presurizado de 2000 toneladas/día reemplaza por completo las calderas de recuperación, lo que garantiza un mejor rendimiento de la pulpa y, al mismo tiempo, produce volúmenes significativos de biocombustibles sostenibles y con bajas emisiones de carbono. [4]
Unidad de ciclo combinado P2000
La unidad presurizada de oxígeno de 2000 toneladas/día reemplaza por completo las calderas de recuperación, lo que garantiza un mejor rendimiento de la pulpa y, al mismo tiempo, duplica la producción de “energía verde”. [4]