Brandstoffen

Brandstoffen

Kalk, kalksteen, dolomiet en klei hebben vele verschillende toepassingen in de olie- en gasindustrie en bij de productie van biobrandstoffen. Deze stoffen worden gebruikt in verschillende stappen van het industriële proces:  als hoofdingrediënten om de dichtheid te regelen (kalksteen en dolomiet), als regulator van pH (kalk) of viscositeit (klei) van boorslib en zelfs om biobrandstoffen te raffineren. Al deze toepassingen vereisen strikt gereguleerde chemische samenstelling, deeltjesgrootte en reactiviteit.
Onze producten voor deze sectoren voldoen aan de eisen van de industrie. Enkele van deze producten zijn een wereldwijde standaard, zoals SeaMudTM, de aanbevolen viscositeitsstabilsator van boorslib met zout water.

Olie, gas en biobrandstoffen hebben een groot aandeel in de energieproductie wereldwijd. Van extractie tot raffinage (waaruit eindproducten zoals olie worden verkregen) zijn er specifieke producten nodig om aan een nog steeds toenemende vraag te voldoen. Daarnaast zijn er strenge milieuregels en steeds complexer wordende technologieën voor moeilijk exploiteerbare energiebronnen. Daarom moeten vele minerale producten die bij deze processen worden gebruikt, voldoen aan veeleisende specificaties.

Boren naar olie en gas

Onze producten worden bij het boren naar olie en gas als volgt gebruikt:

  • Calciumcarbonaat verhoogt de dichtheid van boorvloeistoffen. Dit product kan gebruikt worden in mengsels die op water of op olie gebaseerd zijn. 
  • Onze kalksteenproducten hebben lage niveaus van onoplosbare zuren waardoor ze geschikt zijn voor het dichten van permeabele lagen tijdens herstelwerkzaamheden. De korrelgrootte van kalksteen kunnen worden afgestemd op het vloeistofmiddel en de formulering. 
  • De deeltjesgrootte van kalksteen wordt aangepast om te voorkomen dat bezinking optreedt. Dankzij een breed mengsel van in elkaar grijpende deeltjesgroottes kan het materiaal als overbruggingsmedium dienen.
  • Gespecialiseerde kleiproducten worden gebruikt in boorvloeistoffen om de viscositeit te beheersen en de stabiliteit van de putboring te verbeteren. Het exclusieve op sepioliet gebaseerde product SeaMudTM van Lhoist is de standaard viscositeitsmodificeerder bij zoutwaterboringen. Wij leveren tevens gepatenteerde kleiproducten en speciale mengsels voor zoet- en zoutwaterboringtoepassingen.
  • Gebluste kalk wordt gebruikt in boringen en circulerende vloeistoffen om downhole pH aan te passen en H2S en CO2 te beheersen. Bij fracken kan met gebluste kalk de pH van gerecycled water ter plaatse worden aangepast. Recycling op locatie vermindert zowel de hoeveelheid geloosd water als het verbruik van schoon water. Bovendien wordt het autoverkeer voor de aan- en afvoer van deze materialen vermeden. Ongebluste kalk en kalkmelk worden gebruikt om de grond in boorlocaties en in beschermlagen te stabiliseren daar waar de stabiliteit van plastische grond een probleem vormt.

Biobrandstoffen

De meest voorkomende biobrandstoffen zijn bio-ethanol en biodiesel. De transportsector verbruikt ca. 98% van geproduceerde biobrandstoffen. Verwacht wordt dat de wereldwijde productie van biobrandstoffen  in de toekomst zal stijgen, door :

  • nieuwe milieuwetgevingen
  • beleid met betrekking tot energie-onafhankelijkheid
  • subsidies
  • toenemende vraag

De VS, Brazilië en de EU produceren meer dan 75% van de biobrandstoffen in de wereld. De huidige wereldwijde productie gebruikt eerste generatie technologieën met name op basis van voedingsgrondstoffen (suikerriet, suikerbieten, maïs, oliehoudende zaden). Geavanceerde tweede generatie technologieën komen echter snel op en zullen een belangrijke bijdrage leveren op de middellange en lange termijn. Deze gebruiken onbewerkte non-food materialen, zoals cellulose-biomassa van landbouw- en bosafval.

Kalk kan tijdens het productieproces worden toegevoegd voor de valorisatie van bijproducten en voor de zuivering van effluenten. Lhoist heeft een breed scala aan kalkproducten ontwikkeld die samen met onze expertise op een duurzame manier zorgen voor de een optimale kwaliteit kalkmelk, waarbij water en energie worden bespaard.

Bio-ethanol uit suikerriet

Onze speciaal gemaakte kalk- en gebrande dolomietoplossingen helpen bij het wassen van suikerriet, de behandeling van suikersap en de valorisatie van bijproducten.

Wassen van suikerriet

Na de oogst is ruw suikerriet meestal bedekt met was, modder en oxiden. Deze onzuiverheden worden door het wassen verwijderd. Kalk wordt toegevoegd om de alkaliteit van het water te verhogen en zodoende corrosie van de breekmachines te voorkomen.

Behandeling van suikersap

Kalk wordt gebruikt om hoge fosforgehalten in suikersap te verlagen. Het sap wordt vervolgens gefermenteerd om bio-ethanol te produceren.

Valorisatie van bijproducten

Bagasse en vinase zijn bijproducten van de suikerindustrie. Bagasse wordt gebruikt als energiebron en als grondstof voor de tweede generatie biobrandstoffen. Vinase wordt geproduceerd tijdens het gistingsproces. Door toevoeging van dolomiet ontstaat MgO in de oplossing.

 Bio-ethanol uit suikerriet wordt voornamelijk geproduceerd in Brazilië.

Bio-ethanol uit suikerbieten

Lhoist heeft specifieke kalkproducten ontwikkeld voor de behandeling van suikerbietensap en de concentratie hiervan voordat bio-ethanol wordt geproduceerd.

Behandeling van suikerbietensap

Suikerbieten worden op dezelfde manier verwerkt als suikerriet. Bio-ethanol wordt geproduceerd door het mengen van vers suikersap, melasse en siropen. Ruwe suikerbieten worden gereinigd voordat het sap wordt geëxtraheerd. Kalk wordt toegevoegd aan het waswater om de pH te verhogen en geuroverlast te beperken.

Concentratie

Kalk wordt aan het verse suikersap toegevoegd om een geconcentreerde siroop te verkrijgen vóór opslag en latere omzetting in bio-ethanol.

De grootste productie van bio-ethanol uit suikerbieten vindt plaats in Europa.

Bio-ethanol uit maïs

Bijproducten van bio-ethanolproductie (distiller grains soluble - DGS) kunnen als diervoeder gevaloriseerd worden door gebruikmaking van onze aangepaste kalkproducten.

Maïs wordt in drie stappen omgezet in ethanol. Na het nat malen, wordt hydrolyse uitgevoerd in water met behulp van gist in omstandigheden die zuur genoeg zijn om de glucose te produceren. Glucose wordt vervolgens gefermenteerd tot ethanol. Daarna wordt het gedistilleerd. Er is geen alkali nodig tijdens deze stappen.

Valorisatie van DGS (Distiller grains soluble)

Plantaardige residuen en DGS zijn de twee belangrijkste bijproducten van deze industrie. Plantaardige residuen worden meestal verbrand om energie terug te winnen of gebruikt als diervoeder. DGS bevat lipiden, eiwitten en vezels. In combinatie met kalk- en kalksteenproducten zijn ze zeer waardevol als diervoeder.

De meeste bio-ethanol uit maïs wordt geproduceerd in de VS.

Biodiesel uit oliehoudend zaad

De valorisatie van perskoeken van oliezaadextractie is mogelijk met behulp van onze speciale kalkproducten.

Oliezaden worden koud geperst met behulp van organische oplosmiddelen (n-hexaan). De geëxtraheerde olie wordt geraffineerd via een reeks van distillaties en chemische behandelingen met natriumhydroxide om vetzuurbijproducten te verwijderen.

De plantaardige olie wordt via het proces van transesterificatie omgezet in biodiesel. Kalk is een alternatief kostefficiënte reagens dat natronloog in dit proces vervangt.

Valorisatie van perskoeken

Perskoeken (van olie-extractie), vetzuren, vrije vetzuren (FFA) (van olieraffinage) en glycerine (van transesterificatie) zijn de belangrijkste bijproducten van deze industrie. Diervoer en dierlijke diëten profiteren van de eiwitten en vezels in perskoeken wanneer deze worden gecombineerd met kalk en kalksteenproducten.

Biodiesel uit oliehoudende zaden wordt voornamelijk geproduceerd in Europa.  

Biogas

Gebluste en ongebluste kalk en dolomiet worden gebruikt bij de productie van biogas voor het stabiliseren van het proces en het verhogen van de gasopbrengst.

Biogasinstallaties draaien niet altijd stabiel, vooral wanneer de substraatkwaliteit en het soort substraat varieert. Dit geldt vooral wanneer de nieuwe substraten een lage zuurbuffercapaciteit hebben en de installatie hiermee overvoerd wordt. In dergelijke gevallen kan de pH van het gistingssubstraat dalen. Een efficiënte biogasinstallatie is een installatie met een stabiel gistingsproces met substraten die een hoge buffercapaciteit hebben met weinig of geen downtime, zelfs wanneer verschillende substraten worden gebruikt. Alleen dan kan een continu hoge gasopbrengst worden gerealiseerd.

Stabiliseren van het proces

Inzet van kalk- en dolomietproducten in biogasinstallaties stabiliseren de buffercapaciteit en voorkomen een sterke daling van de pH, zelfs bij piekbelastingen.

Het optimaliseren van de gasopbrengst

Kalk en dolomiet verzekeren een stabiele werking in alle fasen van het gistingsproces. Ze dragen bij aan een constante en hoge gasopbrengst in de biogasinstallatie. De hoeveelheid methaan in het gasmengsel wordt verhoogd en leidt tot betere technische bruikbaarheid.

Kalk en dolomiet blijven achter in het vergistingssubstraat en kunnen later worden gebruikt als meststof.