Rendimento do Biodiesel x Qualidade dos óleos

1. Expedito José de Sá Parente Júnior Biodiesel Congress 2010 São Paulo, 23 de Setembro de 2010 Rendimento do Biodiesel x Qualidade dos óleos

2. NORTE MOTIVAÇÃO – O isolamento energético das regiões longínquas da Amazônia, onde se consume até 4 litros de óleo diesel, por exemplo, para levar 1! POTENTIALIDADE – extractivismo sustentável de Palmeiras NORDESTE MOTIVAÇÃO – A urgência de programas sociais para gerar ocupação e empregos nas regiões mais pobres do Brasil, através da agricultura familiar. POTENTIALIDADE – Algodão, mamona, pinhão-manso... CENTRO-SUL MOTIVAÇÃO – Os problemas ambientais que afetam a qualidade de vida da população das grandes cidades. POTENTIALIDADE – Cana de açúcar, soja, girassol, amendoim...

3. Fonte: Plano Decenal de Expansão Energética 2008-2017, MME Oferta Potencial de Óleos e Gorduras

4. Fonte: USDA Produção mundial de óleos vegetais

5. Fonte: ABIOVE Produção brasileira de oleaginosas

6. Matérias Primas para Biodiesel no Brasil Fonte: Boletim Mensal do Biodiesel Abr 2010, ANP

7. Participação do biodiesel no mercado de óleo de soja • Safra Soja 2009/2010 = 67,9 mil kTon (CONAB) • 40% do grão é exportado = 27,1 mil kTon • Dos 40,8 mil kTon processados internamente, 18% representa a produção de óleo = 7,3 mil kTon. • Dos quais, 80% é comercializado no mercado interno, i.e. 5,9 mil kTon. • A demanda de óleo soja no mercado de biodiesel igual 1,3 mil kTon (mercado de B5 de 1,6 mil kTon, um rendimento mássico óleo/biodiesel igual a 1 e a participação da soja de 80%) • Isso significa que o biodiesel representa 22% do mercado interno de óleo soja ou 10% do equivalente em óleo de soja produzido no país.

8. Produção, produtividade e preço Fonte: Plano Decenal de Expansão Energética 2009-2019, MME Fonte: CBOT

9. É consenso que o óleo de soja continuará sendo a matéria prima protagonista do setor de biodiesel brasileiro na próxima década. • Preço dos óleos alternativos deverá estar atrelado ao preço do óleo de soja. Preçoatreladoao da soja

10. Fonte: Brasil Ecodiesel, Relatório de Divulgação dos Resultados 2T10 Biodiesel é um negócio de custovariável

11. Tecnicamente, qual a diferença entre matérias primas?

12. Fonte: Embrapa Qual a Diferença entre MatériasPrimas?

13. Grãos Matérias Graxas Álcool Outros Insumos Inventário Cronograma de Produção T, P, Re, Composição Rendimentos... Leilões Contratos Spot Biodiesel Glicerina ... INVENTÁRIO PLANEJAMENTO PLANEJAMENTO CONTROLE INVENTÁRIO RECEPÇÃO E ARMAZENAMENTO DAS MATÉRIAS PRIMAS PRODUÇÃO INDUSTRIAL COMERCIALIZAÇÂO PRODUÇÃO DE GRÃOS ARMAZENAMENTO E EXPEDIÇÂO DOS PRODUTOS C&CQ C&CQ MANUTENÇÃO VENDAS SUPRIMENTOS Caracterização: Acidez Índice de Saponificação Teor de Metanol Índice de Iodo Teor de Fósforo... Caracterização: Acidez Teor de Metanol Glicerideos Glicerina Livre Índice de Iodo Teor de Fósforo... Matérias Primas Outros Insumos Preditiva Preventiva Corretiva Produtos Co-produtos Cadeia Produtiva

14. Existem dezenas de espécies identificadas • Rendimento por hectare • Custo & Preço • Natureza das Impurezas • Composição dos Ácidos Graxos • Número de Carbonos • Número de Saturações • Grupamentos Químicos Nome Nº C Nº Duplas Caprílico 08 0 Cáprico 10 0 Láurico 12 0 Mirístico 14 0 Palmítico 16 0 Esteárico 18 0 Araquídico 20 0 Oléico 18 1 Linoléico 18 2 Linolênico 18 3 Ricinoléico 18 1 + OH Qual a Diferença entre MatériasPrimas?

15. Qual a Diferença entre MatériasPrimas?

16. Objetivo: adequação da matéria prima à especificação de qualidade requerida pela Tecnologia, com o objetivo de permitir sua maior eficiência e eficácia. • As especificações de qualidade do biodiesel são claras quanto aos limites de teor de impurezas (ASTM D-6751; EN14214; ANP Resolução 07/2008) A decisão é sempre a seguinte: retiramos as impurezas antes ou depois da transesterificação? Certamente é melhor antes. • Principais impurezas inconvenientes: água, ácidos graxos livres, gomas, colágeno (gordura animal). Condicionamento da Matéria Prima

17. Processos de remoção de ácidos graxos livres: • Se IA < 1%  É possível prosseguir com a reação, porém com perda de rendimento biodiesel/matéria prima. Para garantir um rendimento superior a 98% p/p, o IA deve ser normalmente menor que 0,2% p/p. Para isso, deve-se neutralizar a matéria prima com solução aquosa de soda cáustica, seguindo de uma operação de separação da borra, lavagem com água e secagem. • Se 1% < IA < 5%  desacidificação física (destilação por arraste a vapor); • Se IA > 5%  esterificação anterior à transesterificação. Cuidado: Se IA > 5%, o que será os demais 95%? Ainda são triglicerídeos? • Os ácidos graxos livres, em ambiente cáustico, formam sabão, que ocasionam problemas na separação de fases e na purificação do biodiesel, além de, e principalmente, diminuir o rendimento biodiesel/óleo. Condicionamento da Matéria Prima

18. Remoção de gomas: • Degomagem com água quente (gomas hidratáveis)  Teor de P ~ 200 ppm; • Demogomagem com ácido fosfórico (gomas não-hidratáveis)  Teor de P < 10 ppm; • Adsorção. • As gomas se não forem adequadamente removidas poderão causar problemas na separação de fases, na concentração da glicerina e/ou na qualidade do biodiesel final. Condicionamento da Matéria Prima

19. Desumidificação: integração entre aquecimento, vácuo e aspersão: • Cuidado especial quanto à exposição dos triglicerídeo a oxigênio (mesmo o absorvido pela água) em alta temperatura. • Cuidado especial com a evaporação dos ésteres mais leves. • Em um processo de alta performance, normalmente exige-se uma umidade máxima na entrada menor que 0,1% p/p; • Se não: Condicionamento da Matéria Prima

20. Remoção de colágeno: • Precipitação pela adição de um ácido forte; • Adsorção. • O colágeno pode precipitar-se ao longo do processo produtivo e consequentemente causar problemas na separação de fases, na concentração da glicerina e/ou na qualidade do biodiesel final. Condicionamento da Matéria Prima

21. Afinidade físico-química com metanol e glicerol distintas. • (Des)Favorecimento da cinética da reação • Prejuízo (ou benefício) ao equilíbrio termodinâmico • Densidade e viscosidade do biodiesel produzido distintos. • Higroscopicidade diferenciada dos demais biodieseis. • Risco de perda de especificação durante transporte e armazenamento. • Inadequação de metodologias analíticas para caracterização. • Largo universo de condições operacionais exigidos no processo de produção, para garantir flexibilidade de operação. • Dificuldades da rota etanólica potencializadas. Quaisosriscosoperacionais?

22. Sabões: Redução do teor de ácidos graxos livres e umidade na reação de transesterificação; Otimização da proporção de catalisador e do excesso estequiométrico de metanol; Uso de Catalisadores alternativos; Vazamentos/transbordamentos: Manutenção preditiva e preventiva; Uso de equipamentos, tubulações e conexões confiáveis; Automação; Arraste: Redução dos sabões; Redução das gomas; Recuperação da matéria graxa arrastada e transformação em biodiesel. ÓleoVegetal B100 Vazamentos Arrastes Sabões RendimentoÓleo Biodiesel

23. E quanto à qualidade do Biodiesel final?

25. Fonte: Tecbio Blend de Biodieseis – Índice de Iodo

26. Fonte: Tecbio Blend de Biodieseis – Densidade

27. Fonte: Tecbio Blend de Biodieseis – Viscosidade

28. Mais um aspecto que diferencia as matérias primas...

30. Muito Obrigado! Expedito José de Sá Parente Júnior Diretor Industrial +55 11 3137 3100 +55 11 8980 4571 expedito.junior@brasilecodiesel.com.br