ExxonMobil Gründercamp Oppgave Bakkenteigen, 10. februar 2015 ExxonMobil Gründercamp Oppgave HEGE Velkommen og presentere oss (Hege, Shirin og Dag Birger)

ExxonMobil Oversikt Verdens største privateide oljeselskap Produserer 4.2 millioner OEBD - Norges totale produksjon er 3.9 millioner OEBD 80 000 ansatte, fordelt på alle verdens kontinenter I Norge og Europa kjent som Esso Utvinner, raffinerer, distribuerer og selger oljeprodukter ~ 1 milliard $ / år på forskning og teknologiutvikling HEGE

En komplett verdikjede i Norge Leting og produksjon, Stavanger Raffinering/Forsyning & Distribusjon på Slagen Markedsføring, Oslo HEGE

Raffineriet på Slagentangen HEGE

Raffinering av råolje HEGE

Esso Raffineriet, Slagentangen VANNFORBRUK Dag Birger Da skal vi avsløre oppgaven for dere. Denne oppgaven handler om vann. Hvordan kan Esso raffineriet på Slagentangen redusere vannforbruket sitt fra det kommunale drikkevannssystemet, og Hvordan kan vi redusere, eller utnytte på en bedre måte, mengden med avløpsvann som slippes ut i sjøen. Hvis i tillegg også kan utnytte noe av overskuddsenergien vår til dette (det som går til spille), ville vi virkelig fått helhetelig løsning for fremtiden. Dette er en lokal oppgave og en reell problemstilling. Samtidig vil vann som forbruksressurs også være et viktig fokusområde fremover. Her er et bilde av raffineriet. Det er kanskje noen av dere som har vært der før på klassebesøk? Selve prosessanlegget ligger her oppe, og så har vi et stort område med mange tanker hvor vi lagrer råolje og produkter. Som dere ser består området også av mye skog og arealer som ikke er tatt i bruk. Lokal Oppgave! Reell Problemstilling! Viktig Fokusområde!

Oversikt over vannets vei gjennom raffineriet Totalt vannforbruk: 1 000 000 m3 pr. år Tilsvarer ca. 16 700 personer (Stokke + Andebu) Raffineri Dag Birger Et raffineri er en storforbruker av energi og vann. Totalt vannforbruk er ca. 1 000 000 m3 pr. år. Vannforbruket kan antas å være jevnt fordelt gjennom hele året. 1 000 000 m3 med vann det tilsvarer et gjennomsnittelig årsforbruk til ca. 16 700 personer. Til sammenligning tilsvarer det omtrent innbyggertallet i Stokke og Andebu kommune til sammen. Vi skal nå gradvis bygge opp en oversikt over vannets vei gjennom raffineriet. Utgangspunktet er denne boksen, som vi kaller for raffineri. Alle tall som vises og den endelige oversikten over vannet får dere utdelt etterpå i forbindelse med oppgaven, så det beste er å følge godt med nå i stedet for å notere ned opplysninger.  

Raffineriets vannkilder Dag Birger Vann brukes i prosessen, til dampproduksjon, til vasking/rengjøring og til mye annet. Felles for vannbruken er at renhetskravet til vannet ikke er det samme som til drikkevann. Til tross for dette henter raffineriet omtrent 60% av vannet fra det kommunale drikkevannssystemet, vann som er renset for å holde drikkevannskvalitet. Vann fra det kommunale drikkevannssystemet koster også raffineriet 10 kr pr. m3 De resterende 40 prosentene av vannforbruket hentes fra 6 grunnvannsbrønner som raffineriet selv eier. Dette er 125 meter dype brønner etablert på sørsiden av raffineriet. Disse brønnene er laget for flere år siden og vannet fra disse er derfor nå tilnærmet gratis. Raffineriet er i dag begrenset på tilgang av vann og flere nye prosjekter kan ikke gjennomføres. Vi kan ikke bruke mere drikkevann uten å bygge en helt ny ferskvannsledning. Kapasiteten er i dag er sprengt. Vi kan heller ikke trekke mer vann fra brønnene våre, for da blir grunnvannstrykket for lavt og vi vil trekke inn saltvann i brønnene. 60% Drikkevann Brønnvann 50 000 m3/måned 33 300 m3/måned 10 kr pr. m3 40% Brønner Vannverk

Biologisk Renseanlegg Shirin Avløpsvannet fra raffineriet renses i et biologisk renseanlegg før det slippes ut i sjøen. Renseanlegget er plassert i havneområdet, utenfor selve prosessanlegget. Oppsamlingsbasseng – regnvann, lettere forurenset vann Mekanisk flotasjonsanlegg – fjerner partikler Biologisk basseng, bakterier spiser oljerester

Sjø Avløpsvann Renseanlegg Raffineri Drikkevann Brønnvann Brønner 15 25 0C Avløpsvann 83 400 m3/måned 150 000 m3/måned Renseanlegg Raffineri Shirin Avløpsvannet tilfredsstiller alle krav for utslipp til sjø, men innholder små mengder olje, amoniakk, sulfider og fosfor. Vannet kan derfor ikke benyttes direkte i prosessen igjen uten filtrering og ytterligere rensing. Temperatur ca. 25 0C om sommeren og ca. 15 0C om vinteren. På grunn av fosforinnholdet i avløspvannet kan det f.eks. være egnet til dyrking av alger til fiskefôrproduksjon, men temperaturen til vannet må da heves til 40 0C. Raffineriet har også fått flere forslag til bruk av avløpsvannet, bl.a oppdrettsanlegg for fisk og etablering av en badepark. Drikkevann Brønnvann 50 000 m3/måned 33 300 m3/måned Brønner Vannverk

Sjø Avløpsvann Renseanlegg Prosessvann Raffineri Drikkevann Brønnvann 15 25 0C Avløpsvann 83 400 m3/måned 150 000 m3/måned Renseanlegg Prosessvann 66 700 m3/måned Raffineri Shirin Prosessvannet som går til renseanlegget er brukt i prosessanlegget og inneholder oljerester, hydrokarboner, slam og andre stoffer (organiske og uorganiske). Av alt vannet som brukes i raffineriet er det ca 80% som går til vannrenseanlegget. Resterende 20% forbrukes eller forsvinner i prosessen, bl.a. damp. (Det meste av røyken dere ser på vinteren er damp.) Drikkevann Brønnvann 50 000 m3/måned 33 300 m3/måned Brønner Vannverk

Sjø Avløpsvann Renseanlegg Regnvann Prosessvann Raffineri Drikkevann 15 25 0C Avløpsvann 83 400 m3/måned 150 000 m3/måned Renseanlegg Regnvann Prosessvann 16 700 m3/måned 66 700 m3/måned 83 300 m3/måned Raffineri Shirin I tillegg til det tyngre forurensede vannet fra prosessanlegget vil også lettere forurenset regnvann, som er samlet opp på raffineriområdet, ende opp i renseanlegget. Regnvannsmengden vil variere med sesongene. I perioden Januar t.o.m. juni 16 700 m3 pr. måned . Juli t.o.m. desember 83 300 m3 pr. måned . Det oppsamlede regnvannet kan ikke benyttes direkte i raffineriprosessen, eller slippes ut til sjøen, uten først å ha vært gjennom en mildere form for filtrering. Drikkevann Brønnvann 50 000 m3/måned 33 300 m3/måned Brønner Vannverk

Spillvarme/overskuddsvarme Esso Slagen er et av verdens mest energieffektive raffinerier! Totalt energiforbruk: 2000 GWh (228 MW) Total spillvarme: 510 GWh (58 MW) 35 GWh (4 MW) Tilsvarer energiforbruk til 1730 husholdninger Tank Varmeveksler Luftvifter 80 0C Dag Birger Til tross for at Esso raffineriet på Slagentangen ble startet opp for hele 55 år siden, så er det i dag ett av verdens mest energieffektive raffinerier. Det vil allikevel være endel spillvarme, eller overskuddsvarme, som raffineriet ikke klarer å utnytte seg av i prosessen. Ikke all denne spillvarmen er like lett tilgjengelig – da det kreves store ombygginger til for å hente ut varmen på en slik måte at vi kan bruke den. Men en lukket kjølevannskrets med varmt vann ligger godt tilrettelagt for bruk i dag. Denne tegningen viser hvordan det fungerer. Et ferdig produkt fra raffineriet er som regel veldig varmt og må kjøles ned før det kan lagres på tanker. Produktet sendes gjennom en varmeveklser, der det avgir varme til det kaldere kjølevannet. Vannet har en temperatur på 40 0C inn på varmeveksleren, og temperaturen øker til ca. 80 0C ut av varmeveksleren. For å få temperaturen til vannet ned til 40 0C igjen, blir det kjølt ned av store luftvifter. Den varmen som da slippes ut i luften tilsvarer omtrent 35 GWh pr år eller 4 MW i snitt – det tilsvarer et gjennomsnittelig årsforbuk av energi til 1730 husholdninger. Raffineri Produkt Kjølevann 40 0C 120 000 m3/måned

Sjø Avløpsvann Renseanlegg Regnvann Prosessvann 4 MW Raffineri 15 25 0C Avløpsvann 83 400 m3/måned 150 000 m3/måned Renseanlegg Regnvann Prosessvann 4 MW 16 700 m3/måned 66 700 m3/måned 83 300 m3/måned Raffineri Spillvarme 120 000 m3/måned 40 80 0C Dag Birger Da tegner vi inn spillvarmekretsen på figuren. Varmen som avgis fra denne kretsen har som sagt ikke raffineriet klart å utnytte seg av, men det er et ønske om å kunne gjøre det, slik at det oppnås både en økonomisk og en miljøvennelig gevinst. Men, én måned på våren og én måned på høsten vil prosessenheten, hvor kjølevannskretsen inngår, være ute av drift på grunn av vedlikehold. Spillvarmen kan derfor ikke utnyttes i disse to månedene. Drikkevann Brønnvann 50 000 m3/måned 33 300 m3/måned Brønner Vannverk

Brannvann Sjø Avløpsvann Renseanlegg Regnvann Prosessvann 4 MW 15 25 0C Avløpsvann 83 400 m3/måned 150 000 m3/måned Renseanlegg Regnvann Prosessvann 16 700 m3/måned 4 MW 66 700 m3/måned 83 300 m3/måned Raffineri Spillvarme 120 000 m3/måned 40 80 0C Shirin Raffineriet benytter sjøvann i brannvannsystemet, men sjøvann kan ikke benyttes direkte i raffineriprosessen uten en omfattende prosess med avsalting, filtrering og rensing. (korrosjon) Drikkevann Brønnvann 50 000 m3/måned 33 300 m3/måned Brønner Vannverk

Våre ønsker: 1. Redusere forbruk av kommunalt drikkevann i prosessen 2. Redusere, eller utnytte mer fornuftig, avløpsvannet til sjøen 3. Utnytte spillvarme/overskuddsenergi NB! Fokuser på ett eller flere av ønskene! Lykke til! Shirin Oppgaven: Det er en ønsket målsetning om å resirkulere eller utnytte så mye som mulig av vannet som tilføres raffineriet. Det er ønskelig med en løsning som også kan komme samfunnet og nærområdene til gode, eller vil kunne gi raffineriet en økonomisk gevinst. Fokuser på et eller flere av problemstillingene. (Skriv opp hvilke antakelser dere gjør) Vurder tekniske og miljømessige løsninger og eventuelle økonomiske gevinster av et fremtidig prosjekt  lag en anbefaling til Esso Slagentangen Raffineriet Løsningen skal kunne fungere gjennom et helt år på tross av sesongvariasjonene. Dere står fritt til å velge løsninger, også fremtidsrettet teknologi som er realistisk gjennomførbar. Si noen ord om kriteriene og hva Juryen ser etter. Oppfordre gruppene til aktivt å bruke veilederne. Informere om vurderingskriteriene!