A pre-study of biogas production by low-temperature pyrolysis of biomass

A pre-study of biogas production by low-temperature pyrolysis of biomass

This project has performed a cross-disciplinary study of the low-temperature route of biogas production from bio­mass, evaluating different aspects of biomass production and chemical conversion. An assessment of suitable agricultural residues and energy crops for low temperature pyrolysis defines the entire supply chain from the field to the plant, including harvesting techniques, transport, storage and up-grading. Aspen Plus simulation is used for design and  process integration of a low temperature biogas production module in a combined heat and power (CHP) plant.

Potential results from the study can be useful for cost estimations and overall cycle efficiencies. Pyrolysis of biomass can be performed without oxygen and thereby enables production of biogas from a wide range of raw materials. Also, low-temperature pyrolysis minimizes risks of ash-melting and release of alkali metal potentially making it especially advantageous for alkali-rich biomass or biomass with a low ash-melting point that are difficult to gasify at high temperatures. A high energy exchange is possible, and by locating plants next to central heating systems or heat-demanding industry efficiency gains can be made.

Förstudie av biogasproduktion genom lågtemperaturpyrolys av biomassa

Projektet är en tvärvetenskaplig studie av biogasproduktion genom lågtemperaturpyrolys av biomassa. Olika aspekter på biomassaproduktion och kemisk omvandling kommer har utretts och utvärderats i två projektsteg: Utvärdering av restprodukter från jordbruket samt energigrödor lämpliga för lågtemperaturpyrolys (1) och Simulering och systemintegrering av en produktionsmodul för biogas (2). I det första steget har projektet kartlagt hela leveranskedjan från fält till anläggning, inklusive skördeteknik, transport, lagring och förädling. Massa- och energiflöden samt kostnader för olika logistikalternativ kommer att utvärderas. I det andra projektsteget har man använt Aspen Plus-modellering för utformning och processintegration av pyrolys i kraftvärmeverk.

Pyrolys av biomassa utförs utan syre vilket möjliggör biogasproduktion från ett brett spektrum av råvaror. Pyrolys vid låg temperatur minskar dessutom risken för asksmältning och därigenom avgång en av alkalimetaller. Detta kan göra metoden särskilt fördelaktig för biomassa med hög alkalihalt eller låg asksmältpunkt. Ett högt energiutbyte är möjligt, och om pyrolysanläggningar placeras nära kraftvärmeverk eller värmekrävande industri kan effektivitetsvinster göras.

Studiens potentiella resultat kan vara användbara för kostnadsberäkningar liksom resurs- och energieffektiviseringar av system som helhet.

Deltagare/Participants:

  • KTH: Martin Bojler Görling, Stefan Grönkvist, Mårten Larsson & Mats Westermark
  • Sveriges lantbruksuniversitet, SLU: Elham Ahmadi Moghaddam, Per-Anders Hansson & Åke Nordberg

Kontakta projektledaren/Contact the project leader

Related documents

Document Type Size

Low temperature pyrolysis

Presentation of Low temperature pyrolysis, Stockholm 4 December 2013
pdf 838.55 KB
pdf 967.32 KB