Conclusions

Évaluation des options de bioraffinage intimement intégrées

L’implantation des options de bioraffinage intimement intégrées peut être une approche prometteuse pour améliorer les opérations du procédé existant. L’étude de cas a révélé que l’implantation de LignoBoost ou du procédé VPP permet de désengorger le procédé et d’augmenter la production de papier. Le procédé VPP permet une augmentation de 20% et le rendement en pâte peut être diminué de 85% à 79% afin d’améliorer la qualité du papier, alors qu'avec LignoBoost, la production peut être augmentée que de 15% et seulement si le rendement en pâte est maintenu constant.

Bien que le procédé LignoBoost soit mieux établi par rapport au procédé VPP, son implantation comme il a été développé pour les usines Kraft présente plusieurs incertitudes et plusieurs conséquences sur le procédé existant sont à prévoir. Des modifications sont alors nécessaires et la technologie doit être adaptée au contexte des usines de pâte mi-chimique.

En considérant les hypothèses utilisées, les deux options de procédés de bioraffinage sont rentables dans le contexte de désengorgement du procédé existant. Le TRI après impôt de l’option LignoBoost est de 95%, tandis que le TRI après impôt de l'option VPP est de 28%. L'analyse de sensibilité a montré que, le TRI après impôt de l'option LignoBoost reste plus élevé que celui de l'option VPP quelles que soient les changements dans les paramètres de sensibilité sélectionnés.

L’impact négatif sur le procédé existant est déterminant dans le choix de ce type d’options de bioraffinage. L’implantation de LignoBoost peut affecter fortement les opérations du procédé existant. En revanche l’impact négatif de VPP peut être beaucoup plus faible.

Évaluation des options de bioraffinage quasi autonomes

L’étude de cas a montré que divers types de biomasse avec différentes qualités et disponibilités peuvent être utilisés comme matière première pour la bioraffinerie.

Pour le cas particulier de l’usine considéré et sous les hypothèses utilisées, les résultats de l’évaluation montrent que:

• Les résidus de bois représentent le type de biomasse le plus disponible dans la région de localisation de l'usine et ils ont le plus faible coût unitaire si l'utilisation de la biomasse est supérieure à 500 000 t.a. / année.

• Les résidus agricoles sont le type de biomasse le moins disponible et ont le coût variable le plus élevé.

• Pour les scénarios de charge d’alimentation unique, le bois dur est la matière première appropriée pour les options biochimiques sélectionnées. Le TRI après impôt de coproduction d'éthanol et de résine PF en utilisant le procédé organosolv est supérieur à 26% pour les grandes capacités quand le bois dur est utilisé comme matière première. • Pour les options de procédé thermochimiques choisies, les résidus de bois constituent la

matière première appropriée. Ceci est dû à l’habilité des procédés thermochimiques de convertir efficacement les matières premières hétérogènes. Le TRI après impôt du procédé de pyrolyse rapide est supérieur à 28% pour les grandes capacités lorsque les résidus de bois sont utilisés.

• La rentabilité des procédés de production peut être sensiblement améliorée lorsqu'un autre produit est coproduit avec de l'éthanol. Le TRI du procédé organosolv augmente de plus de 10 unités quand la résine PF est coproduite avec l'éthanol.

• La capacité de production appropriée d'un procédé de base est plus élevée lorsqu'un autre produit est fabriqué avec le produit principal. Ces renseignements sont précieux au niveau de la planification stratégique. En effet, une usine devra sélectionner la capacité de production appropriée pour un procédé de bioraffinage en considérant les investissements ultérieurs pour la coproduction d'autres produits.

• Pour les scénarios avec alimentation combinée, les résultats montrent que la combinaison de bois dur et des résidus de bois comme matière première peut améliorer considérablement la rentabilité des options de procédés biochimiques.

• Pour les options de procédé thermochimiques, la combinaison des types de biomasse de basse qualité (résidus de bois et agricoles) est plus rentable.

• L'analyse de sensibilité montre que les variations dans le coût fixe de biomasse et d'accès à la biomasse disponible affectent sensiblement la rentabilité de toutes les options de procédé.

Options intimement intégrées VS options quasi autonomes

• Les options intimement intégrées ont un impact plus élevé sur les opérations du procédé existant comparées aux options quasi automnes qui n’interférent pas directement avec les lignes existante de mise en pâte.

• Le coût d’investissement dans les options de procédé quasi autonomes peut être nettement plus élevé que celui des options intimement intégrées

• Les options quasi autonomes ont plus de potentiel pour diversifier les revenus et ainsi changer le modèle d’affaire de l’usine de pâte et papiers.

Méthodologie de conception au stade préliminaire du processus de conception

• Le risque sur le procédé de base est un facteur critique et peut être utilisé comme critère d’élimination d’options de procédé intimement intégrées non prometteuses.

• L’utilisation de l’analyse de larges blocs s’avère un choix judicieux pour ce stade préliminaire du processus de conception

• L’incorporation des facteurs liés à la disponibilité et à la qualité de biomasse dans les évaluations techno-économiques permet d’éliminer un certain nombre d’options de bioraffinage quasi autonomes qui ne sont pas prometteuses.

• Le choix entre les deux types d’options de procédé (options intimement intégrées et options quasi autonomes) dépend de la stratégie à long terme de l’usine de pâte et papiers.