Petrokemian teollisuus jalostaa fossiilisia raaka-aineita polttoaineiksi, kemikaaleiksi ja polymeereiksi. Raaka-aineet ovat kuitenkin vaihtumassa nopeasti. Uusiutuvat ja monimutkaiset raaka-aineet, kuten kasviöljyt ja -rasvat, kierrätysmuovit, lignoselluloosapohjaiset bioöljyt sekä hiilidioksidista valmistetut välituotteet, käyttäytyvät eri tavalla kuin fossiiliset raaka-aineet eivätkä sellaisenaan sovi nykyisiin jalostusprosesseihin. VTT:n katalyyttisen jatkojalostuksen palvelut auttavat yrityksiä kehittämään ja mukauttamaan prosessejaan uusien raaka-aineiden hyödyntämiseksi. Autamme uusien raaka-aineiden karakterisoinnissa, sopivan katalyyttisen prosessin valinnassa, kokeiden ajamisessa ja tuotenäytteiden valmistuksessa.
Lyhyesti
Olemme lignoselluloosapohjaisten bioöljyjen jatkojalostuksen edelläkävijöitä. Olemme käsitelleet onnistuneesti mm. kierrätysmuoveja, eläinrasvoja ja hiilidioksidista valmistettuja välituotteita. Työskentelemme monimutkaisten ja usein epäpuhtaiden materiaalien parissa. Niihin eivät tavanomaiset jalostusprosessit sovi.
VTT:n osaaminen kattaa koko arvoketjun: raaka-aineen karakterisoinnin, prosessisuunnittelun, katalyytin valinnan, kokeellisen validoinnin, analytiikan ja tuotantoon skaalauksen. Saat siis yhden kumppanin sen sijaan, että koordinoisit työtä useiden toimijoiden välillä.
Pääset alkuun ilman kalliita investointeja. Bioruukin infrastruktuurimme on suunniteltu ympärivuorokautiseen käyttöön, joten uusien raaka-aineiden ja prosessien testaus ja pilotointi onnistuvat nopeasti.
Asiantunteva kumppani auttaa siirtymässä ympäristöystävällisiin raaka-aineisiin
Fossiiliset raaka-aineet ovat kemiallisesti tasalaatuisia ja niiden ominaisuudet tunnetaan läpikotaisin. Uudet, ympäristöystävällisemmat raaka-aineet, olivatpa ne peräisin biomassasta, jätemuovista tai teollisuuden sivuvirroista, sisältävät vaihtelevia määriä happea, typpeä, metalleja ja vettä. Ne ovat epävakaampia ja hajoavat herkemmin. Ne eivät yleensä sovi yhteen prosessien ja katalyyttien kanssa, joita jalostamot ovat vuosikymmeniä optimoineet fossiilisille raaka-aineille.
Monet yritykset haluavat kehittää vastuullisempia lopputuotteita ja uusia vähäpäästöisiä arvoketjuja. Pullonkaula kehitykselle on haastavien bio- ja kierrätysraaka-aineiden jatkojalostukseen liittyvä osaamisvaje. Näiden raaka-aineiden prosessikehitysosaaminen laahaa vielä perässä.
Kehitys on myös taloudellisesti raskasta. Vaihtoehtoisten raaka-aineiden tutkimuskokonaisuuden rakentaminen, eli asiantuntijoiden rekrytointi, reaktori-infrastruktuurin käyttöönotto ja analyysimenetelmien kehittäminen, vaatii mittavia investointeja ennen kuin yhtäkään koetta on ajettu.
VTT:n kumppanina saat käyttöösi tarvittavan osaamisen, laitteistot ja analytiikan, joilla voit nopeasti todentaa konseptin toimivuuden ja päästä markkinoille nopeammin.
Uusiutuva lentopolttoaine: suurin mahdollisuus
Uusien raaka-aineiden haasteet näkyvät kaikkialla polttoaineissa, kemikaaleissa ja välituotteissa, mutta tällä hetkellä selvästi eniten kiinnostusta herättävät uusiutuvat lentopolttoaineet (SAF, Sustainable Aviation Fuel).
Lentopolttoaine on vaativin polttoainetuote, sillä sen laatuvaatimukset ovat tiukat, kemialliset prosessit vaativat tarkkuutta ja raaka-aineiden saatavuus on rajallista. Samaan aikaan tuotantoa pyritään kasvattamaan nopeasti. Esimerkiksi ReFuelEU Aviation -asetus asettaa nousevan vähimmäisosuuden uusiutuvalle lentopolttoaineelle EU:ssa aina vuoteen 2050 asti.
VTT:llä on laaja kokemus haastavien raaka-aineiden jatkojalostamisesta uusiutuvan lentopolttoaineen komponenteiksi. Tuemme yrityksiä koko SAF-arvoketjussa raaka-aineiden tuottajista ja teknologiakehittäjistä jalostajiin, polttoaineen jakelijoihin ja loppukäyttäjiin.
Esiselvityksestä konseptin todentamiseen ja pilottimittakaavan validointiin
Joillakin asiakkaillamme on jo valittu raaka-aine, mutta ei selkeää polkua haluttuihin polttoaineisiin tai kemikaaleihin. Toisilla on tietty katalyytti, jota he haluavat testata, tai prosessi, joka pitää validoida tuotantoon rinnastettavissa olevassa mittakaavassa. Kolmannet puntaroivat uuden katalyytin käyttöönottoa olemassa olevaan prosessiinsa tai vertailevat vaihtoehtoisia katalyyttejä seuraavaa huoltoseisakkia varten. Osa taas etsii kumppania oman tuotannon sivuvirtojen jatkojalostukseen. Voimme auttaa kaikissa näissä tilanteissa.
Ongelman määrittely ja ratkaisujen arviointi
Varhaisen vaiheen kysymyksissä VTT:n asiantuntijat voivat arvioida raaka-aineiden hankinta- ja esikäsittelyvaihtoehdot, käydä läpi soveltuvan tutkimuskirjallisuuden sekä kartoittaa hankkeeseen sopivat uskottavat katalyyttiset jatkojalostusreitit. Esiselvitystyö auttaa päättämään, kannattaako edetä ja miten, ennen kuin sitoudut kokeisiin.
Kokeellinen validointi
Kun suunnasta on sovittu, VTT suunnittelee ja ajaa katalyyttiset jatkojalostuskokeet. Kokeiden suunnittelua nopeuttaa laaja kokemuksemme katalyyttisten reaktioiden suunnittelusta ja reaktori-infrastruktuurista. Ehdotamme ja valitsemme teollisesti relevantit katalyyttiratkaisut. Käytettävissä on sekä itse valmistettuja että kaupallisesti hankittuja katalyyttejä. Kokeelliset kampanjat kestävät tyypillisesti yhdestä kolmeen kuukautta, ja niiden tavoitteena on selkeä näkemys prosessin toimivuudesta ja suositus seuraavista askeleista.
Skaalaus ja pilotointi
Kun halutaan edetä laboratoriomittakaavasta kohti tuotantoa, infrastruktuurimme mahdollistaa merkittävien tuotemäärien valmistuksen. Tuotetta voidaan hyödyntää esimerkiksi jatkotestauksessa, sijoittajaneuvotteluissa tai jatkojalostusketjun arvioinnissa. Uusiutuvaa lentopolttoainetta kehittävälle startupille sata litraa lentopolttoaineen komponenttia voi ratkaista, jääkö hanke konseptiksi vai kehittyykö se liiketoiminnaksi.
Haastaville raaka-aineille rakennettu jatkojalostusinfrastruktuuri
Vaihtoehtoisten raaka-aineiden parissa työskentely aiheuttaa omat haasteensa myös materiaalien käsittelylle. Aineet voivat olla tahmeita, syövyttäviä, lämpöherkkiä, myrkyllisiä tai yksinkertaisesti hankalia käsitellä. Pumppaus, lämmitys ja näytteenotto vaativat kaikki erityistä osaamista ja laitteistoa.
VTT:n Bioruukin pilotointikeskuksessa on reaktorijärjestelmät ja infrastruktuuri, joka mahdollistaa tällaisten materiaalien turvallisen käsittelyn. Laitteistoomme kuuluu muun muassa:
laboratoriomittakaavan kiintopetireaktoreita haastavien raaka-aineiden käsittelyyn
neljä rinnakkaista kiintopetireaktoria käsittävä järjestelmä katalyyttien, raaka-aineiden ja prosessiolosuhteiden tehokkaaseen tutkimiseen ja vertailuun
jatkuvatoimiseen lieteajoon tarkoitettu laitteisto, joka perustuu sekoitussäiliöreaktoreihin.
Kaikki laitteet on suunniteltu toimimaan teollista ympäristöä vastaavissa olosuhteissa.
Analytiikka, joka ohjaa prosessia
Raaka-aineiden ja tuotteiden analytiikka määrittää testauksen strategian, eli katalyyttien ja prosessiolosuhteiden valinnan sekä kokeiden suunnittelun. Luotettava online- ja offline-prosessianalytiikka antaa tietoa katalyytin ja prosessin toimivuudesta koko hankkeen elinkaaren ajan.
Jalostamoiden vakioidut analyysimenetelmät eivät usein sovellu bio- tai jätepohjaisille materiaaleille. Siksi VTT on kehittänyt ja mukauttanut analyysimenetelmiä erityisesti vaihtoehtoisille raaka-aineille. Suunnittelemme ja integroimme analyysiprosessit hankkeen tehokkaaseen läpivientiin raaka-aineen vastaanotosta lopputuotteen varmennukseen asti.
Mitä saat mukaasi
Jokainen hanke tuottaa analyysiraportin tulkintoineen. Annamme selkeän arvion siitä, mikä toimi, mikä ei ja mitä kannattaa tehdä seuraavaksi. Raportti on kirjoitettu sekä teknisille tiimeille että päätöksentekijöille.
Kun hankkeen laajuus sen sallii, VTT toimittaa myös fyysisiä tuotenäytteitä – pienistä analyyttisistä määristä aina jatkotestaukseen tai sidosryhmien demonstraatioihin riittäviin eriin asti.
Miksi valita VTT katalyyttisen jatkojalostuksen kumppaniksi?
VTT:n katalyyttisen jatkojalostuksen työstä vastaavat ammattimaisesti johdetut asiantuntijatiimit, joilla on vuosien käytännön kokemus katalyyttisistä reaktioista. Aikataulut pitävät, viestintä on selkeää ja samat asiantuntijat pysyvät rinnallasi määrittelystä lopulliseen toimitukseen.
Infrastruktuurimme on tarpeeksi suuri ollakseen verrannollinen teollisiin olosuhteisiin, mutta tarpeeksi pieni ollakseen kustannustehokas verrattuna kaupallisen tuotantolinjan sitomiseen testaukseen. Työmme kattaa raaka-aineiden tuotannon ja esikäsittelyn, prosessimallinnuksen, kestävyys- ja teknistaloudelliset arvioinnit sekä elinkaarianalyysit. Näin hankkeissa voidaan hyödyntää laajasti VTT:n monialaista osaamista.
Hanke toteutetaan nopeasti ja kustannustehokkaasti. Saat käyttöösi luotettavan datan, jota tarvitaan konseptin todentamiseen, teknologiavalintoihin ja investointipäätöksiin.
Yhteistyöhön kanssamme
-
Ota yhteyttä!
Kerro raaka-aineestasi, prosessihaasteestasi tai katalyyttien testaustarpeestasi. Vaikka olisit vasta varhaisessa vaiheessa, tiimimme auttaa määrittämään oikean tutkimuslaajuuden.
-
Tarjous
VTT määrittää työn laajuuden, oli kyseessä sitten esiselvitys, kokeellinen kampanja tai molemmat, ja toimittaa selkeän tarjouksen aikatauluineen ja tuotoksineen.
-
Toteutus ja toimitus
Ajamme kokeet, analysoimme tuotteet, toimitamme hankeraportit jatkosuosituksineen ja luovutamme mahdolliset fyysiset tuotenäytteet.
