Perspektiver for dansk ammoniak- eller methanolfremstilling, som ...

More documents

Recommendations

Info

PSO 2005-2 6422 Fase 3: Økonomi og følsomhedsanalyser Økonomien ved produktion af methanol eller ammoniak baseret på biomasse er estimeret ved skalering af priser for procesudstyr beregnet vha. prisfunktioner. Det bemærkes at noget af det krævede udstyr endnu ikke eller lige netop er kommet i kommerciel produktion, og derfor er prisfastsættelsen af sådant udstyr ganske usikker. Det drejer sig bl.a. om forgasseren og udstyr til forbehandling af biomassen inden den forgasses. I Tabel 14 ses tre scenarier (Methanol low, Methanol high og Ammonia) med en simpel gasturbine som ikke leverer fjernvarme. Priser på anlægsudstyr (bortset fra damp- og gasturbiner) er fra ref. 11, som angiver 2001 priser. Der er omregnet til 2006 priser ved hjælp af Marshall & Swift equipment cost index. Konfiguration: Simpel gasturbine Uden fjernvarme leverance Biomasse brændværdi LHV v. vandindhold 15.5 MJ/kg 15% Vand Methanol Low Methanol high Ammonia Vandindhold i modtaget biomasse 30.0% 200 MW th 200 MW th 200 MW th Indtasningsfelter Pris Skal.fakt. Basis Pris Pris Pris Forbehandling mio $ ton/h mio $ ton/h mio $ ton/h mio $ Transportørrer etc 0.35 0.8 33.5 ton/h 56.41 0.53 56.41 0.53 56.41 0.53 Formaling 0.41 0.6 33.5 ton/h 56.41 0.56 56.41 0.56 56.41 0.56 Lagring 1 0.65 33.5 ton/h 56.41 1.40 56.41 1.40 56.41 1.40 Tørring 7.6 0.8 33.5 ton/h 56.41 11.53 56.41 11.53 56.41 11.53 Fjenelse af fremmedlegemer 0.37 0.7 33.5 ton/h 56.41 0.53 56.41 0.53 56.41 0.53 Fødesystem 0.41 1 33.5 ton/h 56.41 0.69 56.41 0.69 56.41 0.69 Fødeflow v. br.v. spec.vandindh. 46.45 46.45 46.45 Forgasningssystem Specifik Specifik Specifik Forgasser 38.1 0.7 68.8 ton dry/feed 39.48 25.83 39.48 25.83 39.48 25.83 O2 anlæg (installeret) 44.2 0.85 41.7 ton O2/h 0.084 16.80 20.41 16.80 20.41 16.80 20.41 Gasrensning Tj cracker nødv:1 Ej nødv:0 0 Tjære cracker (ej nødv. v. entrained flow) 3.1 0.7 34.2 m3 gas/s 19.545 24.32 0.00 24.32 0.00 24.32 0.00 Cycloner 2.6 0.7 34.2 m3 gas/s 24.32 2.05 24.32 2.05 24.32 2.05 Kondenserende scrubber 2.6 0.7 12.1 m3 gas/s 24.32 4.24 24.32 4.24 24.32 4.24 Posefilter 1.6 0.65 12.1 m3 gas/s 24.32 2.52 24.32 2.52 24.32 2.52 Varmgas rensning (hot gas filters) 30 1 74.1 m3 gas/s 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Syntesegas Kompressor 11.1 0.85 13.2 MW 0.0185 3.70 3.77 3.70 3.77 0.045 9.00 8.02 Shift reactor (installeret) 36.9 0.85 15.6 Mmol (CO+H2)/h 1.85 6.03 1.85 6.03 1.85 6.03 Selexsol CO2 fjernelse (installeret) 54.1 0.7 9900 kmol CO2/h 0 0.00 5.185 1037 11.15 8 1600 15.11 Methanol reaktor 7 0.65 87.5 ton MeOH/h0.03775 7.55 1.42 0.0735 14.70 2.20 0.0825 16.50 2.37 Recycle kompressor 11.1 0.85 13.2 MW 0.00 0.0025 0.50 0.69 0.0025 0.50 0.69 Methanol distillation og raffinering 15.1 0.7 87.5 ton MeOH/h 7.55 2.72 14.70 4.33 16.50 4.70 Varmevekslernetværk 5 0.9 10000 m2 150 30000 13.44 150 30000 13.44 150 30000 13.44 Sum udstyr i 2001 priser M&S ECI 2001 1094 97.67 111.89 120.64 M&S ECI (Marshall & Swift equipment cost index, 1926=100) 2006 1302 i 2006 priser 116.24 133.17 143.57 Kraftproduktion brutto Gas turbine 2006priser 15 0.7 26.3 MW 0.1775 35.50 18.50 0.044 8.80 6.97 0.0725 14.50 9.89 Dampturbine 2006 priser 5.1 0.7 10.3 MW 0.14 28.00 10.27 0.1315 26.30 9.83 0.1305 26.10 9.78 SUM udstyr 145.0 150.0 163.2 Ekstra omkost i % af componenter Instrumetering og kontriol 5.0% 0.3 70 MWth 5.29 5.47 5.96 Bygninger 1.5% 0.65 70 MWth 1.10 1.14 1.24 El tilslutning til net 5.0% 0.2 70 MWth 5.88 6.08 6.62 Forberedelser jord etc. 0.5% 0.65 70 MWth 0.37 0.38 0.41 Ciwil works 10.0% 0.65 70 MWth 7.33 7.58 8.25 El og elektronik 7.0% 0.7 70 MWth 4.87 5.03 5.48 Rørsystemmer 4.0% 0.7 70 MWth 2.78 2.88 3.13 SUM installering m.m 27.61 28.56 31.08 Total invest Mio US $ Invest index 1 172.6 178.5 194.3 $ kurs 6 kr/$ Mio. DKK 1035.8 1071.2 1165.9 Årlige omkostninger Mio.kr/år Mio.kr/år Mio.kr/år Vedligehold % per år 3.0% 31.1 32.1 35.0 Vedligeholdelsestillæg på gasturbine 30 kr/MWH Driftstid 8000 h/år 8.52 2.112 3.48 Kapitalomkost. realrente 3.0% 86.8 89.7 97.7 Tidshorisont for økonomiberegning 15 år Bemanding 1 prod. chef, 3 teknikere og 5 driftsoperatører 4.5 4.5 4.5 Udgift for biomasse leveret 35 kr/GJ 201.6 201.6 201.6 Bruttoproduktion el 63.50 35.10 40.60 Egetforbrug el 0.0425 8.5 0.061 12.2 0.088 17.6 Elpris ved salg 400 kr/Mwh Net elprod. og elindtægt 55.00 176 22.90 73.28 23.00 73.6 Fjernvarmepris ved salg 200 kr/Mwh Varmeprod. og varmeindtægt 0 0 0 0 0 0 Balance før methanol salg -156.5 -256.8 -268.6 Breakeven pris på biobrændsel ved tilbagebetaling af anlæg ved angivet tidshorisont LHV NH3 18.6 MJ/kg Kilopris for biobrændsel MeOH 2.59 kr/kg MeOH 2.18 kr/kg Ammonia 2.04 kr/kg Specifik energipris for biobrændsel [LHV] 19.9 MJ/kg MeOH 130.2 kr/GJ MeOH 109.7 kr/GJ Ammonia 109.4 kr/GJ 2001 priser fra "Future prospects for production of methanol and hydrogen from biomass ". C.N. Hamelinck and A.P.C.Faaij, Sept. 2001. ISBN 90-73958-84-9. Tabel 14. Økonomiberegning ved simpel gasturbine uden fjernvarmeleverance. 56
PSO 2005-2 6422 Tilsvarende scenarier, bortset fra at der nu også leveres fjernvarme, ses i Tabel 15. Bemærk at prisen for anlæggene er beregnet til det samme og gentages således ikke i Tabel 15. Konfiguration: Simpel gasturbine Med fjernvarme leverance Methanol Low Methanol high Ammonia Total investering* 172.6 178.5 194.3 Mio. DKK 1035.8 1071.2 1165.9 Mio.kr/år Mio.kr/år Mio.kr/år 31.1 32.1 35.0 8.52 2.11 3.48 86.8 89.7 97.7 4.5 4.5 4.5 201.6 201.6 201.6 Bruttoproduktion el 53.90 30.20 34.60 Egetforbrug el 8.5 12.2 17.6 Net elprod. og elindtægt 45.4 145.3 18 57.6 17 54.4 Varmeprod. og varmeindtægt 76.5 122.4 76.9 123.0 70.2 112.3 -64.8 -149.4 -175.5 *) Besp. til LT turbine, kondens. udstyr og køling anvendes til delvis eget fj.v. net Kilopris brændsel kr/kg 1.07 1.27 1.33 Spec.energpris brænds. kr/GJ 53.9 63.9 66.8 Tabel 15. Økonomiberegning ved simpel gasturbine med fjernvarmeleverance. Investering i anlægget er regnet uændret i forhold til systemer, hvor der ikke leveres fjernvarme (se evt. bemærkning). Følsomheden på produktionsprisen af ammoniak eller metanol er beregnet ved særskilt variation af pris på biomasse, el, fjernvarme, anlægsinvestering, realrente og størrelse af anlægget (se Tabel 16). Breakeven-prisen anses her for at være meget følsom når Følsomhed er et tal større end 1 eller mindre end -1. Dvs. at der er en større relativ ændring på prisen af methanol eller ammoniak end den relative ændring af den aktuelle parameter der varieres på. Omvendt anses det for at være tale om en lille følsomhed på en parameter, hvis Følsomhed ligger i intervallet -0.5 til 0.5. De resterende to tilfælde (intervallerne [-1 til -0.5] og [0.5 til 1]) betegnes her som moderat følsomhed. Af Tabel 16 ses, at når der leveres fjernvarme øges følsomheden i alle scenarier, hvilket er naturligt, da den absolutte breakeven pris også er væsentlig lavere. Endvidere ses at følsomheden er forholdsvis høj i tilfældet med lavt udbytte af methanol. I alle scenarier er realrenten den parameter som methanol- og ammoniakprisen er mindst følsom over for, mens den største følsomhed er over for prisen på biomasse. 57
Page 1:
Dato: 05-09-2007 Projektnummer: 200
Page 4 and 5:
Ammoniakreaktor ...................
Page 6 and 7:
PSO 2005-2 6422 Similarly, the stud
Page 8 and 9:
PSO 2005-2 6422 Studiet omfatter ti
Page 10 and 11: PSO 2005-2 6422 En væsentlig hurdl
Page 12 and 13: PSO 2005-2 6422 Produktion af ammon
Page 14 and 15: PSO 2005-2 6422 Endelig er projekte
Page 16 and 17: PSO 2005-2 6422 svarende til en vir
Page 18 and 19: PSO 2005-2 6422 Det betyder at syst
Page 20 and 21: PSO 2005-2 6422 grundstoffer. Der e
Page 22 and 23: PSO 2005-2 6422 For tiden fokuseres
Page 24 and 25: PSO 2005-2 6422 • Ulemper: Brænd
Page 26 and 27: PSO 2005-2 6422 siden lavet et feas
Page 28 and 29: PSO 2005-2 6422 Figur 6. Eksempel p
Page 30 and 31: PSO 2005-2 6422 Figur 8. Kraftforbr
Page 32 and 33: PSO 2005-2 6422 Figur 11. Mulige pr
Page 34 and 35: PSO 2005-2 6422 Justeringsmulighede
Page 36 and 37: PSO 2005-2 6422 Figur 14. Eksempel
Page 38 and 39: PSO 2005-2 6422 For at opnå fuld k
Page 40 and 41: PSO 2005-2 6422 Figur 20. IGCC med
Page 42 and 43: PSO 2005-2 6422 Figur 23. Gasturbin
Page 44 and 45: PSO 2005-2 6422 Vurdering af teknol
Page 46 and 47: PSO 2005-2 6422 Kompressorer Både
Page 48 and 49: PSO 2005-2 6422 Biomass CH1.44O0.39
Page 50 and 51: PSO 2005-2 6422 Der er sat en pris
Page 52 and 53: PSO 2005-2 6422 Figur 33. Optimeret
Page 54 and 55: PSO 2005-2 6422 Figur 36. Optimeret
Page 56 and 57: PSO 2005-2 6422 Biomass CH1.442O0.3
Page 58 and 59: PSO 2005-2 6422 Figur 39. Processtr
Page 62 and 63: PSO 2005-2 6422 Beregnet breakeven
Page 64 and 65: PSO 2005-2 6422 marked, er der tage
Page 66 and 67: PSO 2005-2 6422 Til sammenligning k
Page 68 and 69: PSO 2005-2 6422 Referenceliste 1. P
Page 70 and 71: PSO 2005-2 6422 d) Benchmarking Bio
Page 72 and 73: PSO 2005-2 6422 Tabel 19. Sammensæ
Page 74 and 75: PSO 2005-2 6422 Appendix B. Luftsep
Page 76 and 77: PSO 2005-2 6422 Appendix C: Iltsepa
Page 78 and 79: PSO 2005-2 6422 Figur 51. Tre integ
show all

Perspektiver for dansk ammoniak- eller methanolfremstilling, som ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?