Kasvihuonekaasujen päästökaupan ohjausvaikutus sellutehtaan prosessien ja laitteiden kehityksessä

Abstract

EU:n päästökaupan ensimmäinen jakso alkoi 1.1.2005. Päästökauppa on aiheuttanut sen piiriin kuuluvalle teollisuudelle monia haasteita ja riskejä kasvavien kustannusten muodossa. Massa- ja paperiteollisuus on päästökaupanpiiriin kuuluva teollisuudenala, johon päästökaupan kustannukset vaikuttavat haitallisesti globaalin hinnoittelun vuoksi. Massa- ja paperiteollisuudelle päästökaupasta voi koitua kustannuksia päästöoikeuksien ostamisesta, sähkön, polttoaineiden ja kemikaalien hinnan noususta sekä raaka-ainehuollon vaikeutumisesta. Toisaalta tehtaat voivat hyötyä päästökaupasta alittaessaan päästöoikeutensa tai myydessään sähköä ulkopuoliseen verkkoon.

Massa- ja paperiteollisuudessa sähköä kuluu enimmäkseen pumppauksiin eli massan siirtoon ja mekaanisen massan valmistukseen. Suurimpia sähköenergian kuluttajia sellun valmistuksessa ovat soodakattila, puunkäsittely, valkaisu ja lajittelu. Lämpöä tarvitaan haihdutus-, kuivaus- ja keittoprosesseissa. Kemikaaleista klooridioksidin valmistuksessa käytettävä natriumkloraatti on kustannusten kannalta merkittävin kemikaali.

Tässä työssä tutkittiin päästökaupan aiheuttamien kustannusten vähentämismahdollisuuksia kohdetehtaalla. Suurin potentiaali liittyy meesauunissa poltettavan maakaasun korvaamiseen mäntyöljyllä tai biomassan kaasutuskaasulla. Kemikaalikulutuksen osalta happidelignifiointi on merkittävin mahdollisuuskustannusten alentamiseksi. Lisäksi päästökaupan kustannuksia voidaan alentaa muun muassa oikealla mitoituksella ja sekundäärilämpöjen optimaalisella käytöllä.

The first period of EU's emission trading scheme started 1.1.2005. Since then industries subjected to emission trading have faced many challenges and risks in the form of increasing costs. The pulp and paper industry is a part of emission trading scheme to which the costs associated with emission trading could have a negative effect due to global pricing ofit's products. The pulp and paper industry may face the costs of purchasing emission allowances, the increase in the prices of electricity, fuels and chemicalsand the negative effects on raw material deliveries. On the other hand mills may benefit from emission trading if they can go under their allowances or sell electricity outside the mill.

In the pulp and paper industry electricity is consumed mostly by pumping and thus conveying materials and for the manufacture of mechanical pulp. The major electricity consumers in pulp mills are recovery boilers, wood handling, bleaching and screening operations. Heat isconsumed in evaporation, drying and cooking processes. Sodium chlorate used in the manufacture of chlorine dioxide is the most significant chemical when considering the costs of emission trading.

In this thesis the possibilities to reduce the costs of emission trading were examined. The greatest potential to reduce these costs is to replace the natural gas burned in lime kilns for tall oil or biomass gasification gas. Chemical consumption can be significantly reduced with oxygen delignification. In addition the costs can be reduced byproper sizing of equipment and optimal utilization of secondary heat sources.