Ropa, plyn a biopaliva

Ropa, plyn a biopaliva

Vápno, vápenec, dolomit a jíl se hojně využívají v ropném průmyslu, plynárenství a při výrobě biopaliv. Používají se v různých fázích výrobního procesu:  jako klíčové složky regulující hustotu (vápenec a dolomit), hodnotu pH (vápno) nebo viskozitu (jíl) vrtného kalu a dokonce k rafinaci biopaliv. Všechny tyto aplikace vyžadují důkladně kontrolované chemické složení, velikost částic a reaktivitu.

Výrobky, které výše uvedeným průmyslovým odvětvím dodáváme, splňují požadované průmyslové předpisy. Některá z našich řešení představují uznávané globální standardy – např. výrobek SeaMudTM, upřednostňované činidlo pro regulaci viskozity slanovodního vrtného kalu.

Ropa, plyn a biopaliva představují značný podíl na celosvětové výrobě energie. Od fáze těžby až po rafinaci (kterou se získávají konečné výrobky jako např. benzín) je nutno používat speciální řešení k uspokojení neustále rostoucí poptávky. Navíc je třeba vyhovět přísným ekologickým předpisům a díky rostoucímu výskytu netradičních zdrojů ropy využívat stále komplexnější technologie. Mnohé z minerálních výrobků, které se v těchto procesech používají, musí proto vyhovovat velice přísným specifikacím

Ropné a plynové vrty

Naše výrobky se v ropných a plynových vrtech používají několika způsoby:

  • Uhličitan vápenatý zvyšuje hustotu vrtného výplachu. Dochází tak k neutralizaci působení tlaku v relativně mělkých vrtech. Lze jej použít v médiích na bázi vody i oleje. 
  • Naše výrobky na bázi vápence obsahují nízké množství nerozpustných kyselých látek, díky čemuž se skvěle hodí k izolaci prodyšných hornin během opravy vrtu. Velikost zrn vápence lze přizpůsobit potřebám zákazníka tak, aby vyhovovala použité kapalině a hornině. 
  • Velikost zrn vápence je regulována, aby se předešlo usazování. Směs o vhodných různých velikostech zrn zajišťuje, že je materiál možno přidávat do výplachu.
  • Speciální výrobky na bázi jílu přidávané do vrtných kalů regulují viskozitu a zlepšují stabilitu vrtného otvoru. SeaMudTM je exkluzivní sepiolit Skupiny Lhoist, který představuje průmyslový standard v oblasti modifikace viskozity ve slanovodních vrtech a slaných prostředích. Pro aplikace ve sladkovodních i slanovodních vrtech nabízíme též vlastní řadu výrobků na bázi jílu a speciální směsi.
  • Přidáním hašeného vápna do vrtného výplachu a cirkulačních kapalin dochází k úpravě hodnoty pH ve vrtu a k regulaci H2S a CO2. Hašené vápno je též velice užitečné při úpravě a recyklaci vody po hydraulickém štěpení, kdy upravuje hodnotu pH a sráží kovy a další látky. Provádíme-li recyklaci přímo na místě, sníží se množství vypouštěné vody, množství potřebné čerstvé vody i provoz spojený s odstraňováním a doplňováním těchto materiálů. Suspense Ca(OH)2 se používají ke stabilizaci zemin na vrtných polích a u vícenásobných vrtů, kde dochází k potížím se stabilitou plastických zemin.

Biopaliva

Mezi nejčastěji používaná biopaliva patří bioetanol a bionafta. 98 % celkové spotřeby biopaliv připadá na odvětví dopravy. Do budoucna se očekává zvýšení celosvětové produkce, a to z následujících důvodů:

  • nejnovější nařízení,
  • vládní politiky týkající se energetické nezávislosti,
  • dotace z veřejných prostředků,
  • vysoká poptávka.

Mezi klíčové regiony, kde se vyrábí více než 75 % celosvětového množství biopaliv, patří USA, Brazílie a EU. Aktuální celosvětová produkce využívá technologie první generace, založené na surových plodinách (cukrová třtina, cukrová řepa, kukuřice, olejnatá semena). Pokročilé technologie druhé generace se rychle rozvíjejí a ve střednědobém a dlouhodobém horizontu budou značně užitečné. Využívají totiž nepotravinářské suroviny, jako je celulózová biomasa ze zemědělského a lesního odpadu.

V závislosti na použité technologii první generace lze vápno během výrobního procesu přidávat ke zhodnocení vedlejších produktů a k úpravě odpadní vody. Na základě našich odborných znalostí jsme vyvinuli širokou škálu vápenných výrobků, které udržitelným způsobem vytvářejí požadovanou vápennou kaši, šetří vodu a energii.

Bioetanol z cukrové třtiny

Naše řešení na bázi vápna a dolomitického vápna jsou přizpůsobena potřebám zákazníků a napomáhají při praní cukrové třtiny, čištění cukrové šťávy a při zhodnocení vedlejších produktů.

Praní cukrové třtiny

Po sklizni je surová cukrová třtina obvykle pokryta voskem, blátem a oxidy. Tyto nečistoty se odstraňují praním. Při praní se přidává vápno, které zvyšuje zásaditost vody a brání korozi drticích zařízení.

Čištění cukrové šťávy

Vápno se používá ke snížení vysokého množství fosforu v cukrové šťávě. Kvašením šťávy poté vzniká bioetanol.

Zhodnocení vedlejších produktů

Mezi vedlejší produkty tohoto průmyslového odvětví patří bagasa a výpalky z cukrové třtiny. Bagasa slouží jako zdroj energie a surovina pro biopaliva druhé generace. Výpalky z cukrové třtiny vznikají během kvašení. Po přidání příslušných výrobků na bázi vápna je lze používat v zemědělství k zlepšení vlastností půdy.

Bioetanol z cukrové třtiny se vyrábí převážně v Brazílii.

Bioetanol z cukrové řepy

Vyvinuli jsme speciální vápenné výrobky k čištění šťávy z cukrové řepy a její koncentraci před výrobou bioetanolu.

Čištění šťávy z cukrové řepy

Cukrová řepa se zpracovává podobně jako cukrová třtina. Bioetanol se vyrábí smícháním čerstvé cukrové šťávy, melas a sirupů. Surovou cukrovou řepu je třeba před extrakcí šťávy očistit. Abychom zvýšili hodnotu pH a omezili zápach, přidáváme do promývací vody vápno.

Koncentrace

Přidáním vápna do čerstvé cukrové šťávy získáme koncentrovaný sirup, který lze uskladnit a později přeměnit na bioetanol.

Bioetanol z cukrové řepy se nejvíce vyrábí v Evropě.

Bioetanol z kukuřice

Destilační výpalky (Distiller grains soluble, DGS) lze s pomocí našich speciálních řešení na bázi vápna zhodnotit jako krmivo pro zvířata.

Kukuřice se přeměňuje na etanol ve třech krocích. Nejdříve se za mokra pomele a poté se za pomoci kvasinek provede ve vodě hydrolýza. Podmínky musí být dostatečně kyselé, aby došlo ke vzniku glukózy, která se kvašením přeměňuje na etanol. Výsledný etanol se destiluje. V průběhu těchto kroků není třeba používat žádné zásady.

Zhodnocení destilačních výpalků (DGS)

Hlavními vedlejšími produkty tohoto průmyslu jsou rostlinné zbytky a destilační výpalky (DGS). Rostlinné zbytky se obvykle spalují v rámci výroby energie nebo slouží jako krmivo pro zvířata. Destilační výpalky (DGS) obsahují tuky, bílkoviny a vlákninu. Po smíchání s výrobky na bázi vápna a vápence se stávají velice hodnotným krmivem pro zvířata.

Bioetanol z kukuřice se vyrábí převážně v USA.

Bionafta z olejnatých semen

Naše speciální výrobky na bázi vápna umožňují zhodnotit olejné pokrutiny zbylé po lisování olejnatých semen.

Olejnatá semena se lisují za studena s pomocí organického rozpouštědla (n-hexan). Získaný olej se za pomoci hydroxidu sodného čistí řadou destilací a chemických úprav zajišťujících odstranění mastných kyselin, které jsou vedlejším produktem tohoto procesu.

Výsledný rostlinný olej se podrobuje transesterifikaci, jejíž výsledkem je bionafta.  Vápno lze použít jako alternativní cenově dostupné činidlo, které v procesu nahradí hydroxid sodný.

Zhodnocení olejné pokrutiny

Nejdůležitějšími vedlejšími produkty tohoto průmyslu jsou olejné pokrutiny (zbylé po lisování oleje), mastné kyseliny, volná mastná kyselina (VMK) (vznikající při čištění oleje) a glycerin (vznikající při transesterifikaci). Pokud se olejné pokrutiny smísí s výrobky na bázi vápna a vápence, lze obsažené bílkoviny a vlákninu využít v krmivech pro zvířata.

Bionafta z olejnatých semen se vyrábí převážně v Evropě.  

agrikomp_97199_ochsenfurt_xxl_bj_2005_medium

Bioplyn

Hašené vápno se používá při výrobě bioplynu ke stabilizaci výrobního procesu a k optimalizaci množství získaného plynu.

V jednotkách na výrobu bioplynu může docházet k nestabilitě, obzvláště při změně kvality a typu používaných substrátů. K potížím obvykle dochází tehdy, mají-li nové substráty nízkou pufrační kapacitu a jednotka je přeplněná. V těchto případech může klesnout hodnota pH fermentačního substrátu. Výkonné jednotky na výrobu bioplynu zajišťují stabilní fermentaci pomocí substrátů s vysokou pufrační kapacitou. Nedochází též k prostojům, a to ani při používání různých substrátů. Jen tak lze dosáhnout dlouhodobě vysoké výroby plynu.

Stabilizace výrobního procesu

Pravidelné používání hašeného vápna v jednotkách na výrobu bioplynu, které často používají různé fermentační substráty, stabilizuje pufrační kapacitu a brání prudkým poklesům hodnoty pH a to i při maximálním vytížení.

Optimalizace množství získaného plynu

Hašené vápno zajišťuje stabilitu ve všech fázích fermentace. Jednotkám na výrobu bioplynu tedy pomáhá zabezpečit pravidelnou a vysokou výrobu. Zvyšuje se i množství metanu obsaženého v plynové směsi, což vede k lepší technické upotřebitelnosti.

CaO přidaný prostřednictvím hašeného vápna zůstává ve fermentačním substrátu, takže jej lze později použít jako hnojivo.