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Daltro G. Pinatti 1 , Álvaro G. Soares 2 , Rosa A. Conte 1 , Érica L. Romão 2 ,

Av. Dr. Léo de Affonseca Netto n°750 Jd. Novo Horizonte – Lorena / SP CEP: 12605-720 Fone/Fax: (12)3157-4244 E-mail: rm@rm-gpc.com.br. PROBEM Programa Biomassa – Energia – Materiais Refinaria de Biomassa.

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Daltro G. Pinatti 1 , Álvaro G. Soares 2 , Rosa A. Conte 1 , Érica L. Romão 2 ,

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Presentation Transcript

  1. Av. Dr. Léo de Affonseca Netto n°750 Jd. Novo Horizonte – Lorena / SP CEP: 12605-720 Fone/Fax: (12)3157-4244 E-mail: rm@rm-gpc.com.br PROBEM Programa Biomassa – Energia – Materiais Refinaria de Biomassa Daltro G. Pinatti1, Álvaro G. Soares2, Rosa A. Conte1, Érica L. Romão2, Isaías de Oliveira2, João C. Ferreira2, Maria L. G. Pereira1, Rosângela L. Resende2 1- Departamento de Engenharia de Materiais, DEMAR/EEL-USP - Cx.Postal 116 CEP12600-970 - Lorena/SP-Tel. (12) 3159.9902– Fax (12) 3153.3006 e-mail: pinatti@demar.faenquil.br 2 - R.M. Materiais Refratários Ltda. - Av. Dr. Léo de Affonseca Netto, 750 CEP12605-720 - Lorena/SP – Tel/Fax. (12) 3157-4244 e-mail: rm@rm-gpc.com.br 4º Congresso Internacional de Desenvolvimento Econômico Sustentável da Indústria de Base Florestal e de Geração de Energia Hotel Plaza São Rafael – Porto Alegre/RS 10 e 11 de Dezembro de 2008 02-12-08

  2. Matriz do PROBEM®-Programa Biomassa - Energia - Materiais Refinaria de Biomassa-RB: XII - Silicato de Sódio (Detergente); Zeolitas. Síntese Hidrotérmica 7 - Calcinação VIA - Sílica pura: Borrachas e Pneus; Tintas; Vários usos da Sílica; VII- Silício Grau Metalúrgico, Solar e Eletrônico; Energia Fotovoltaica; 8 - Caldeira de Leito Fluidizado (Ciclo Vapor) • VIB - Sílica Fly Ash; Cinza Nonamétrica: • CAD-Concreto de Alto Desempenho; • Cerâmicas. 9 - Reforma Autotérmica Syngas Gás quente Alimento/Etanol 10 – CC-Ciclo Combinado Motogerador - Óleo CBT + Syngas ou Turbina Syngas VIII - Energia Elétrica. Óleo CBT IX - Combustíveis: Metanol; Diesel Verde; DME; Querosene; Óleos; Lubrifican- tes; H2 X - Produtos.Químicos: Amônia e Uréia. Cru Sintético 6-Secagem Cana/Arroz/Milho 11-Tecnologia GTL-Gas to Liquid (Fischer Tropsch) Sílica Fly Ash Sólidos Celulignina Casca Palha Bactéria anaeróbica 1A-Reator de Pré-hidrólise e Reuso do Pré-hidrolisado Coleta e Transporte de Biomassa Dispersa Lixo sacaromice 12- Fermentação Alcoólica 1B-Hidrólise Enzi- mática (ou ácida) XI - Álcool de Hemicelulose, Celulose e Lignina. IA – Celulignina (granel, pó e peletas). IB - Ração animal. Complemento p/ Ração Animal 58% de Digestibilidade (NDT) Madeira, Resíduo de Reflorestamento 3- Furfural: Reator + Destilaria • II - Furfural: • - Refinaria de Petróleo: • Extratante de Óleo; • - Álcool Furfurílico: • Resinas, Polímeros, Solventes. • - Nematocidas. Bactéria Engenheirada Líquidos Água Pneu Lodos Graxarias Dejetos Vinhaça Seca Tortas, Farelos 2–ETPh/AL* III - Gesso Agrícola com Fertilizante NPK e micronutrientes Mo, B, S, Zn e outros. Lodos 4 - CBT-Conversão de Baixa Temperatura IVA-Carvão Vegetal; Peneiras moleculares. IVB - Negro de Fumo Recuperado. VA - Óleos (alifáticos, Aromáticos). Óleo CBT 5 - Hidrólise, Esterificação e Hidrogenação de Óleos CC Óleo Vegetal VB - Biodiesel. Esmagamento Sementes * – ETPh/AL: Estação de Tratamento de Pré-hidrolisado e Água de Lavagem

  3. 7 5 6 4 9 8 10 11 3 12 1 2 Vista Geral da GEEA - Geradora de Energia Elétrica Alegrete Ltda e SBS - Sílica Brasil Sul Ltda. – Alegrete-RS 1 - Moega de Descarga Casca Externa 2 - Casca da Pilecco Nobre & Cia 3 – Silo CAZ (futuro) 4 – Silo CAZT 5 – Calcinação 6 – Caldeira HBFS-12t/h – 10kgf/cm² 7 – Termoelétrica (em instalação) 8 – Pré-Hidrólise 9 - Desague; Casa da Química. 10 - ETPh/AL 11 -Desmineralizadora 12 - Reuso Ph

  4. REATOR DE PRÉ-HIDRÓLISE 30m³; 90TBS/dia; 170°C ; 8 kgf/cm² S3 Lignina Celulose 0,8 %m Hemicelulose 5,2 %m S2 Lignina 9,1 %m Celulose 32,7 %m Hemicelulose 18,4 %m S1 Lignina 10,5 %m Celulose 6,1 %m Hemicelulose 3,7 %m P e ML Lignina 8,4 %m Celulose 0,7 %m Hemicelulose 1,4 %m Posição Inclinada de Descarga da Celulignina Posição Horizontal de Processamento (b) – Microvulcões na parede interna da fibra de celulose (a) – Estrutura da Parede Celular das Biomassas (c) – Maçarico de Celulignina

  5. ( CO2 , H2O, NH3 • H2S, HCl ) CaHbOcNdSeClf CmHn +CxHyOz Lodo, tortas, excrementos e pneus Óleo Carvão - (Gases Não Condensáveis: 0,25t ou 0,35t) Lodos ou Biomassa (1t) Óleo Graxo + Carvão (0,20t ou 0,10t) (0,55t) Conversão em Baixa Temperatura-CBT • Lodo Típico: 30% Proteína, 30% lipídios, 30% carboidratos e 10% de cinzas; • Biomassa: 71% carboidratos, 20% lignina, 2% proteínas, 3% lipídios, 4% cinzas; • Processo termo-catalítico: 280ºC a 450ºC; • Meio reacional hermético: ausência de O2; • Manutenção das ligações homogêneas: C—C; • Ruptura das ligações heterogêneas: C—S, • C—N, C—P, C—O, C—Cl, Cl—O, N—O, S—O; • Proteínas e lipídios formam : óleo e carvão; • Carboidratos formam: carvão; • Injeção de H2 aumenta o teor de óleo e diminui o teor de carvão

  6. Caldeira de Leito Fluidizado

  7. Caldeira Leito Fluidizado da Geradora de Energia Elétrica Alegrete Ltda e SBS - Sílica Brasil Sul Ltda. – Alegrete-RS Vista Frontal Vista Traseira

  8. 11 – Grupo Moto Gerador Estacionário Motor Diesel de Dois Tempos Baixa Velocidade MAN B&W Veloc. r/min Tipo Motor 50 – 60 Hz 102.9-103.4 K98MC-S 107.1-109.1 K90MC-S 107.1-109.1 K80MC-S K60MC-S 150 K50MC-S 176.5-180 K42MC-S 187.5-189.5 211.8-214.3 K35MC-S 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Potência do Motor MW Eficiência Térmica % Ciclo Combinado com Turbina a Gás 55 Motor Diesel Baixa Velocidade 50 45 Motor Diesel de Média Velocidade 40 35 Turbina a Gás 30 Turbina a Vapor 25 20 1 ] 5 10 50 100 500 Capacidade da Unidade (MW) Uma Comparação da Eficiência da Unidade Típica, baseada na ISO 3046/1986

  9. Potências Eletricas no Ciclo Combinado Motogeradores MAN B&W Dois Tempos e Baixa Velocidade + Caldeira com Combustível Suplementar MAN B&W Veloc. r/min 50 – 60 Hz Tipo Motor Motor Diesel de Dois Tempos Baixa Velocidade 102.9-103.4 K98MC-S 107.1-109.1 K90MC-S 107.1-109.1 K80MC-S CBT + Pré-hidrólise (Ph) + Syngas 150 K60MC-S 176.5-180 K50MC-S 187.5-189.5 K42MC-S CBT 211.8-214.3 K35MC-S 0 10 40 50 60 70 100 30 90 20 80 Potência do Motor MW Geração dos Combustíveis 1 CBT 200 TBS/dia = 12,12MW; 2CBT200TBS/dia = 24,25MW. (Óleo + Carvão) 2 Ph 30m³ (180TBS/dia) = 11,44MWe; 1 Ph 180m³ (540TBS/dia) = 39,31MWe; 2 Ph 180m³ (1080TBS/dia) = 68,63MWe (Celulignina/Syngas)

  10. Espaçamento Agro ou Silvo-Pastoril

  11. Análise de Sensibilidade Pré-hidrólise + Termoelétrica (Resíduo de Reflorestamento - RFR) Variação do Custo Operacional (CO) e do Investimento (Invest) Variação do Preço do RFR e do Custo de Capital (CC) Preço de Venda da Energia Elétrica (R$/MWh) CO=R$39.945.295,00 Variação Percentual do Custo Operacional

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