Bioöljyn käyttökohteet ja vaikutukset kannattavuuteen
Bruun, Anni (2019)
Bruun, Anni
2019
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201904225682
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201904225682
Tiivistelmä
Työn tavoitteena oli koostaa kirjallisuuskatsaus bioöljyn erityisesti korkeamman jalostusarvon käyttökohteista sekä kustannusanalyysi, jossa selvitettiin bioöljyn valmistamisen taloudellista kannattavuutta Savonlinnan seudulla. Kustannusanalyysiä varten luotiin kustannuslaskelma, jonka pohjalta luotiin laitoksen kannattavuuden investointilaskelmat. Laitokselle tehtiin lisäksi herkkyystarkastelu, jossa muuttuvina tekijöinä toimivat raaka-aineen hinta, bioöljyn myyntihinta sekä investointituen vaikutus kokonaiskustannukseen. Lisäksi selvitettiin pikapyrolyysiprosessilla tuotetun bioöljyn jatkojalostuspolut. Jatkojalostuskohteiden lähdemateriaaleina käytettiin erilaisia tieteellisiä artikkeleita sekä muita julkisia lähteitä, kuten yritysten omia kotisivuja.
Kustannustarkastelua tehtäessä selvisi, että bioöljylaitoksen taloudellinen kannattavuus käytetyillä lähtöarvoilla olisi kohtalaisen hyvä. Laitoksen herkkyystarkastelussa selvisi, että laitoksen kannattavuuden edellytyksenä on kolmen lähtöarvon toteutuminen eli bioöljyn korkea myyntihinta, alhainen raaka-aineen hinta sekä uuden teknologian hankkeille tarkoitetun investointituen saaminen.
Bioöljyn käyttökohteita tarkasteltaessa selvisi kaupallista tuotantoa olevan olemassa pienissä määrin. Opinnäytetytössä syvennyttiin kahden jatkojalostuspolun tutkimiseen. Ensimmäinen niistä on bioöljyn fraktiointi, eli bioöljyn eri jakeiden erottaminen toisistaan. Muodostuvat tuotteet ovat erilaisia hartseja ja fenoleita. Toinen jatkojalostuspolku on bioöljyn käsittely vedyllä katalyytin avulla. Tavoitteena opinnäytetyössä oli löytää bioöljyn kaupallista tuotantoa erityisesti liikennepolttoaineen käytölle sekä raaka-aineen korvaajaksi muovissa. Liikennepolttoaineille on olemassa koetuotantolaitoksia, ja tuotteen kaupallistamista on viety eteenpäin. Bioöljyn käyttöä muovin raaka-aineena on tutkittu, mutta toistaiseksi kaupallista tuotantoa ei sille ole vielä olemassa.
Opinnäytetyössä selvisi bioöljyn tuotannon ja hyödyntämisen seuraavissa jalostusvaiheissa olevan edelleen vähäistä, mutta tutkimusta sen eteen tehdään jatkuvasti. Muutokset lainsäädännössä, kuten biopolttoaineiden sekä -öljyjen jakeluvelvoitteen kiristämistä koskevan lain hyväksyminen, edistäisi merkittävästi bioöljyn hyödyntämistä uusiutuvana biopolttoaineena maantieliikenteessä sekä lämmöntuotannossa. The objective of the thesis was to compile a literature review, for higher refinery applications for bio-oil and a cost analysis that explored the economic profitability of bio-oil production in the Savonlinna region. Cost analysis and sensitivity analysis were made for the plant. In sensitivity analysis variable factors were: the selling price of bio-oil, the price of the raw material, as well as the impact of the investment aid for the bio-oil plant. In addition, further processing pathways for bio-oil produced by the fast pyrolysis process were investigated. Various scientific articles were used as source material for further processing sites, as well as other public sources, such as the companies’ own pages.
When making the cost analysis, the results showed that the economic profitability of the bio-oil plant with the initial values used would be moderately good. The sensitivity analysis revealed that the low raw material price, high selling price of bio-oil and investment aid for the plant can have a positive impact on the plant’s profitability.
Considering the uses of bio-oil, there was a small amount of commercial production. Depending on the desired product, the refining of the bio-oil mainly utilizes either fractionation or the hydrogen treatment of the bio-oil in the presence of a catalyst. The aim of the thesis was to find a commercial production of bio-oil, especially for the use of transport fuel and to replace the raw material in plastic. There are pilot production plants for transport fuels and commercial production plants are also under construction. The use of bio-oil as a raw material for plastics has been studied, but commercial production for it does not yet exist.
Although the production and utilization of bio-oil at the following refining stages is still low, the research is being carried out continuously. Legislative changes such as the tightening on the distribution obligation for biofuels and oils would significantly contribute to the exploitation of bio-oil as renewable biofuel for road and heat production.
Kustannustarkastelua tehtäessä selvisi, että bioöljylaitoksen taloudellinen kannattavuus käytetyillä lähtöarvoilla olisi kohtalaisen hyvä. Laitoksen herkkyystarkastelussa selvisi, että laitoksen kannattavuuden edellytyksenä on kolmen lähtöarvon toteutuminen eli bioöljyn korkea myyntihinta, alhainen raaka-aineen hinta sekä uuden teknologian hankkeille tarkoitetun investointituen saaminen.
Bioöljyn käyttökohteita tarkasteltaessa selvisi kaupallista tuotantoa olevan olemassa pienissä määrin. Opinnäytetytössä syvennyttiin kahden jatkojalostuspolun tutkimiseen. Ensimmäinen niistä on bioöljyn fraktiointi, eli bioöljyn eri jakeiden erottaminen toisistaan. Muodostuvat tuotteet ovat erilaisia hartseja ja fenoleita. Toinen jatkojalostuspolku on bioöljyn käsittely vedyllä katalyytin avulla. Tavoitteena opinnäytetyössä oli löytää bioöljyn kaupallista tuotantoa erityisesti liikennepolttoaineen käytölle sekä raaka-aineen korvaajaksi muovissa. Liikennepolttoaineille on olemassa koetuotantolaitoksia, ja tuotteen kaupallistamista on viety eteenpäin. Bioöljyn käyttöä muovin raaka-aineena on tutkittu, mutta toistaiseksi kaupallista tuotantoa ei sille ole vielä olemassa.
Opinnäytetyössä selvisi bioöljyn tuotannon ja hyödyntämisen seuraavissa jalostusvaiheissa olevan edelleen vähäistä, mutta tutkimusta sen eteen tehdään jatkuvasti. Muutokset lainsäädännössä, kuten biopolttoaineiden sekä -öljyjen jakeluvelvoitteen kiristämistä koskevan lain hyväksyminen, edistäisi merkittävästi bioöljyn hyödyntämistä uusiutuvana biopolttoaineena maantieliikenteessä sekä lämmöntuotannossa.
When making the cost analysis, the results showed that the economic profitability of the bio-oil plant with the initial values used would be moderately good. The sensitivity analysis revealed that the low raw material price, high selling price of bio-oil and investment aid for the plant can have a positive impact on the plant’s profitability.
Considering the uses of bio-oil, there was a small amount of commercial production. Depending on the desired product, the refining of the bio-oil mainly utilizes either fractionation or the hydrogen treatment of the bio-oil in the presence of a catalyst. The aim of the thesis was to find a commercial production of bio-oil, especially for the use of transport fuel and to replace the raw material in plastic. There are pilot production plants for transport fuels and commercial production plants are also under construction. The use of bio-oil as a raw material for plastics has been studied, but commercial production for it does not yet exist.
Although the production and utilization of bio-oil at the following refining stages is still low, the research is being carried out continuously. Legislative changes such as the tightening on the distribution obligation for biofuels and oils would significantly contribute to the exploitation of bio-oil as renewable biofuel for road and heat production.