Buenas Prácticas Operacionales para reducir … Prácticas Operacionales para reducir emisiones de material particulado en plantas de beneficio Juan Carlos Espinosa – Líder Ambiental

Buenas Prácticas Operacionales

para reducir emisiones de material

particulado en plantas de beneficio

Juan Carlos Espinosa – Líder Ambiental Fedepalma

30 de septiembre de 2014

Titulo CONTENIDO

MARCO TEÓRICO

METODOLOGÍA DEL PROYECTO

EVALUACION INICIAL

RESULTADOS

LECCIONES APRENDIDAS

FACTORES CLAVE DE CUMPLIMIENTO

Titulo

FACTORES CLAVE CUMPLIMIENTO

MARCO TEÓRICO


EVALUACION INICIAL

RESULTADOS


Titulo ¿CÓMO CUMPLIR LA NORMA?

Controles Primarios : Asegurar Combustión Completa

Controles Secundarios: Sistemas de Control y Nivel de Oxígeno

Titulo FACTORES DE CUMPLIMIENTO NORMATIVO:

Combustión

RESOLUCIÓN 909 DE 2008

Límite superior para Existentes 300 mg/m3

Límite superior para Nuevas 50 mg/m3

MP en salida de

Caldera (mg/m3)

Reducción requerida

para 300 mg/m3


para 50 mg/m3

* 4,049 92.6% 98.8%

3,000 90.0% 98.3%

** 2,929 89.8% 98.3%

2,000 85.0% 97.5%

1,000 70.0% 95.0%

750 60.0% 93.3%

*** 556 46.0% 91.0%

* Combustión planta piloto menos eficiente

** Promedio plantas piloto

*** Combustión planta piloto mas eficiente


Sistema de control

FILTRO DE

MANGAS

CICLÓN

PALMISTERÍA

PRECIPITADOR

ELECTROSTÁTICO

SEPARADORES

INERCIALES

Eficiencia:

Convencional 70-90%

Alta Eficiencia 80-99%

Caída de presión 1- 6 inH20

FUENTE EPA 2002

Eficiencia 47%

Caída de presión:

0.8 inH20

FUENTE MEDICIÓN PROPIA

Eficiencia 99 - 99.9%

Caída de presión:

13 inH20

FUENTE EPA 2002

Eficiencia 99.9%

Caída de presión:

0.5 inH20

FUENTE EPA 2002


Sistema de control

Ciclones de Alta Eficiencia

(Alto consumo energético)

Ciclones convencionales

MP en salida de

Caldera (mg/m3)


para 300 mg/m3

4,049 92.6%

3,000 90.0%

2,929 89.8%

2,000 85.0%

1,000 70.0%

750 60.0%

556 46.0% Ciclones de Palmistería

(baja inversión y consumo

energético)

EJEMPLO

500 mg/m3

O2 Factor

MP corregido

(mg/m3)

5% 0.50 250

7% 0.57 286

13% 1.00 500

17% 2.00 1,000

19% 4.00 2,000

Medición real de MP

(Condiciones Refer.)

FACTORES DE CUMPLIMIENTO NORMATIVO:

Corrección de Oxígeno

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

0 5 10 15 20

FAC

TOR

MU

LTIP

LIC

AD

OR

OXÍGENO MEDIDO

FACTOR DE CORRECCIÓN RESOLUCION 909/2008

Titulo


MARCO TEORICO


EVALUACION INICIAL

RESULTADOS


Titulo PORTAFOLIO DE BPO

Titulo COMBUSTIÓN COMPLETA:

Interrelación de muchas variables

QUÉ’s CÓMO’s

VARIABLES DE LA COMBUSTIÓN

TURBULENCIA

OXÍGENO

TEMPERATURA

TIEMPO

NORMATIVIDAD

CONSIGNAS DE CONTROL

1. TEMPERATURA DE LA CÁMARA

2. RELACIÓN AIRE/COMBUSTIBLE

3. TAMAÑO DEL COMBUSTIBLE

4. HUMEDAD DE LA BIOMASA

5. ESTRATIFICACIÓN DEL AIRE

6. DISTRIBUCIÓN DE AIRE

7. ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE

8. INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL

9. CAPACITACIÓN Y REGULACIÓN

10. MANTENIMIENTO

11. PROCESO E INGENIERÍA

CATEGORÍAS DE BPO

A. COMBUSTIBLE

B. CONTROL DE LA COMBUSTIÓN

C. OXÍGENO

D. OPERACIÓN DEL SISTEMA DE VAPOR

a) OPERARIOS

b) OPERACIONES

c) REDES DE VAPOR

E. INGENIERÍA

F. SISTEMA DE CONTROL DE EMISIONES

Titulo TABLERO DE CONTROL

PRESIÓN VAPOR

ACTUAL ÓPTIMO

TEMP. CHIMENEA

TEMP. CÁMARA

OXIGENO CHIMENEA

PRESIÓN VAPOR

VOLUMEN Y CALIDAD DE LA BIOMASA

PRODUCCIÓN, CONSUMO Y MANTENIMIENTO

ANALISIS GASES

Titulo


MARCO TEORICO


EVALUACION INICIAL

RESULTADOS


Estudios anteriores concluyeron que las BPO

pueden reducir significativamente las

emisiones contaminantes.

Validar estrategias de BPO, mediante su

aplicación en campo, y determinar su

incidencia en la reducción de MP.

ANTECEDENTES OBJETIVO GENERAL

• Plan Piloto en 6 plantas representativas

• Duración 6 meses

• 8 a 10 BPO por planta en 2 fases

• Presupuesto asignado por las plantas

METODOLOGÍA

• Las soluciones NO se limitan a generación de

vapor

• Centrado en disminución de MP

• NO se esperaba cumplir la norma sólo con BPO

BPO cabe dentro del presupuesto de mantenimiento

Vs.

Cambio Tecnológico

¿QUÉ ES UNA BPO?

CRITERIOS DE SELECCIÓN DE CALDERAS

Representatividad

Incidencia en las emisiones

Tamaño de la planta

Disposición para invertir

Viabilidad técnica

Zona Empresa Marca Tipo

Capacidad

Nom Caldera

(tvapor/h)

Sistema

de

Control

Central Agroince Ltda. Lucey Mixta 3.17 Ciclón

Norte C.I. Tequendama S.A. Consultécnica Mixta 6 Damper

Norte Aceites S.A. VR Ingeniería Pirotubular 12.48 Ciclón

Oriental Entrepalmas S.A. VR Ingeniería Mixta 10 Ciclón

Oriental Inversiones La Mejorana Ltda. Lucey Mixta 4.7 Ciclón

Oriental El Palmar del Llano S.A. VR Ingeniería Mixta 15 Multiciclón

Titulo


MARCO TEORICO


EVALUACION INICIAL

RESULTADOS


Titulo

Planta 1 Planta 2 Planta 3 Planta 4 Planta 5 Planta 6

MP Salida Caldera

(mg/m3)4.048,9 3.770,1 2.063,3 3.661,4 3.477,0 556,0

MP en Chimenea

(mg/m3)734,9 1.158,0 604,2 797,8 1.555,3 591,8

Eficiencia del sistema

de control79,1% 68,9% 64,4% 71,4% 55,3% -6,8%

O2 Salida Caldera 8,9% 7,9% 10,2% 8,8% 5,5% 15,0%

O2 en Chimenea 13,0% 11,1% 10,2% 11,4% 10,1% 16,4%

MP Corregido por O2

(mg/m3)736,7 944,2 448,6 665,5 1.140,4 1.020,3

El orden mostrado es aleatorio y no corresponde con el cuadro de la diapositiva anterior

DIAGNÓSTICO INICIAL Muestreo isocinético antes y después del Sistema de control

Titulo

Item Consignas de Control

1 Temperatura de la Cámara

2 Relación Aire/Combustible

3 Tamaño del Combustible

4 Humedad de la Biomasa

5 Estratificación del Aire

6 Distribución de Aire

7 Alimentación Combustible

8 Instrumentación y Control

9 Capacitación y Regulación

10 Mantenimiento

11 Proceso e Ingeniería

Aceptable Deficiente Falta Información


DIAGNÓSTICO INICIAL Estado de Consignas de Control

Titulo

EVALUACIÓN INICIAL


RESULTADOS


MARCO TEORICO

IMPLEMENTACIÓN

Titulo

CANTIDAD

Independizar biomasa del proceso

CALIDAD Más poder calorífico K mejor combustión

TAMAÑO DE PARTÍCULA

Eliminar grumos

DISTRIBUCIÓN EN HOGAR

Evitar acumulación

COMBUSTIBLE HHV (J/g) Diferencia

Planta 1 12.715 -8,0%

Planta 2 12.940 -6,4%

Planta 3 13.435 -2,8%

Planta 4 16.310 18,0%

Planta 5 14.275 3,3%

Planta 6 13.275 -4,0%

Promedio 13.825

Titulo OXÍGENO


Medición Inicial 13,0% 11,1% 10,2% 11,4% 10,1% 16,4%

Medición Final 12,9% 12,3% 15,0% 15,3% 12,7% 17,2%

Incremento -1,2% 11,3% 46,7% 33,9% 25,9% 5,0%

Ineficacia de la eliminación de

aire parásito

Malas políticas de contratación

de proveedores

Titulo SISTEMAS CONTROL E INGENIERIA

Desarrollos locales:

alto beneficio a bajo

costo Mejora del 16% de eficiencia

mediante una mejor instalación

Antes Después

Titulo

INICIAL FINAL INICIAL FINAL * INICIAL FINAL INICIAL FINAL INICIAL FINAL INICIAL FINAL

MP en

Chimenea

(mg/m3)

735 1,075 1,158 1,537 604 372 1,047 1,631 1,555 1,192 592 158

O2 en

Chimenea13.0% 12.9% 11.1% 12.3% 10.2% 15.0% 11.4% 15.3% 10.1% 12.7% 16.4% 17.2%

MP Corregido

por O2 (mg/m3)737 1,058 944 1,420 449 496 887 2,377 1,140 1,149 1,020 331

Mejora en

calidad de

emisiones

87.0%% Ejecución de

compromisos49.0% 48.0% 73.0% 55.0% 63.0%

-46.3% -32.8% 38.4% -55.9% 23.4% 73.3%


RESULTADOS EN NÚMEROS


MP en

Chimenea

(mg/m3)

735 1,075 1,158 1,537 604 372 1,047 1,631 1,555 1,192 592 158

O2 en

Chimenea13.0% 12.9% 11.1% 12.3% 10.2% 15.0% 11.4% 15.3% 10.1% 12.7% 16.4% 17.2%

MP Corregido

por O2 (mg/m3)737 1,058 944 1,420 449 496 887 2,377 1,140 1,149 1,020 331

Mejora en

calidad de

emisiones


compromisos49.0% 48.0% 73.0% 55.0% 63.0%

-46.3% -32.8% 38.4% -55.9% 23.4% 73.3%



MP en

Chimenea

(mg/m3)

735 1,075 1,158 1,537 604 372 1,047 1,631 1,555 1,192 592 158

O2 en

Chimenea13.0% 12.9% 11.1% 12.3% 10.2% 15.0% 11.4% 15.3% 10.1% 12.7% 16.4% 17.2%

MP Corregido

por O2 (mg/m3)737 1,058 944 1,420 449 496 887 2,377 1,140 1,149 1,020 331

Mejora en

calidad de

emisiones


compromisos49.0% 48.0% 73.0% 55.0% 63.0%

-46.3% -32.8% 38.4% -55.9% 23.4% 73.3%


Titulo


MARCO TEÓRICO


EVALUACION INICIAL

RESULTADOS


Titulo PRIORIZACIÓN DE BPOs

Impacto

Entradas Aire

Mantenimiento

Mejor Contratación

Capacitación

Dispersión Biomasa

Dosificación Biomasa

Tamaño Combustible

Humedad Combustible

Temperatura Cámara

Relación aire/combustible

Cambio cultural

Operación Continua+

D

IFIC

ULT

AD

I

Titulo

1. Control es más que un calderista viendo un manómetro

2. Vigilar el Oxígeno ( … y probablemente el CO …)

3. ¡Contratar por resultados y no por trabajo realizado!


0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

0 5 10 15 20

FAC

TOR

MU

LTIP

LIC

AD

OR

OXÍGENO MEDIDO

FACTOR DE CORRECCIÓN RESOLUCION 909/2008

Titulo

4. Se requiere una estrategia y la participación de todos

5. Probar, probar y probar … y dar tiempo a la puesta a punto

7. ¡Vigilar el Oxígeno!


6. Poco combustible, pequeño y bien distribuído

Titulo

1. Publicación de un Portafolio de Buenas Prácticas Operacionales y

recomendaciones para mejorar la eficiencia del sistema de generación

de vapor y reducir emisiones

2. 4 Talleres teórico prácticos (uno en cada zona palmera) para

presentar y retroalimentar el portafolio de BPO y las lecciones

aprendidas del ejercicio piloto

PRÓXIMOS PASOS

Titulo

A Katherin Ibarra, Analista Ambiental de Fedepalma y quien coordinó la

implementación de este estudio, por sus invaluables y largas horas de trabajo para

que este estudio fuera una realidad

AGRADECIMIENTOS

A los equipos técnico y directivo de Aceites, Agroince, C.I. Tequendama,

Entrepalmas, La Mejorana y Palmeras del Llano por su disposición para participar

de este estudio

A Alexander Valencia, Marcelo Hernández y Germán Méndez de CAIA Ingeniería,

por su conocimiento, experticia y empeño para el desarrollo de este estudio

A Jesús Alberto García, José Carlos Montero, Nidia Ramírez y el resto del equipo

de Procesamiento de Cenipalma, por sus insumos conceptuales y técnicos para el

desarrollo del estudio

Titulo

GRACIAS !

Documents

Buenas Prácticas Operacionales para reducir … Prácticas Operacionales para reducir emisiones de material particulado en plantas de beneficio Juan Carlos Espinosa – Líder Ambiental