“Utilización de Energías Renovables en la Industria Aceitera”

ASAGA

CURSO AVANZADO SOBRE CRUSHING EN SEMILLAS

OLEAGINOSAS

Autores:

Ing. Eduardo LEÓN (Ingeniería AGREST SRL)

Ing. Pablo Caviedes (Facultad de Ingeniería – UBA)

CRITERIOS DE DISMINUCIÓN DE LOS COSTOS ENERGÉTICOS

1. Mediante acciones de Uso Eficiente de Energía

2. Disminución de los Costos Unitarios de Combustibles

• Uso de Energías Renovables.

• Gases de chimenea a Secaderos

• Agua de la separación del Hexano - Agua

• Disminución de los consumos específicos de equipos y procesos.

• Abatimiento de flasheo. • Utilización de energías residuales.

CONSUMOS ESPECÍFICOS DEL PROCESO DE CRUSHING

1. Plantas de procesamiento de Soja.

2. Plantas de procesamiento de Girasol.

• Plantas de procesamiento de girasol.

• 265 kg vapor/Ton de semilla.

• 33 kWh/Ton de semilla. • Planta sin descascarado en caliente.

• Planta con descascarado en caliente.

• 300 kg vapor/Ton de semilla.

• 34 kWh/Ton de semilla.

• 320 kg vapor/Ton de semilla.

• 50 kWh/Ton de semilla.

PRECIOS DE COMBUSTIBLES Y ENERGÍA ELÉCTRICA

1. Precios de los Combustibles.

2. Precios de la Energía eléctrica.

Combustible Precio Poder Calorífico Inferior

Gas Natural 260 U$S/dam3 8400 kcal/m3

Fuel Oil 500 U$S/Ton 9700 kcal/kg

Cáscara de girasol

15 U$S/Ton 3800 kcal/kg

Cáscara de soja

(35% de retencion)

70 U$S7ton

(67 U$S/ton sin costo

pellet)

3400 kcal/kg

Chips (40% humedad)

55 U$S/Ton + 5 U$S/Ton

2450 kcal/kg

• 105 U$S/MWh

BIOMASA DISPONIBLE EN LOS PROCESOS DE CRUSHING

1. Cáscara de Girasol

2. Cáscara de Soja

a) 150 kg/Ton (semillas) (15%) para pellet normal.

b) 200 kg/Ton (semillas) (20%) para pellet High Profat.

a) 60 kg/Ton (semillas) (6%) para pellet High Profat.

DISMINUCIÓN DE LOS CONSUMOS ESPECÍFICOS

Ciclo de Cogeneración para procesamiento de soja

42 Tn/h

5 Tn/h 30 Tn/h

75 Tn/h

65 bar 480°C

2 Tn/h

Combustible

9,2 MW brutos

8,5 MW netos 11 bar

10 Tn/h 6 bar

65 Tn/h

EVALUACION ECONOMICA DE LA COGENERACION

• 1- COSTO COMBUSTIBLES EN BAJA PRESION:

• GAS NATURAL: aprox. 9.500.000 U$S (6500 H/AÑO)

• FUEL OIL: aprox. 3.650.000 U$S (1500 H/AÑO)

• TOTAL: aprox. 13.150.000 U$S/AÑO

• 2- COSTO COMBUSTIBLES ALTA PRESION (COMBUSTIBLES FOSILES)

• GAS NATURAL: aprox. 11.500.000 U$S/AÑO

• FUEL OIL: aprox. 4.450.000 U$S/AÑO

• COSTO OPERATIVO ADICIONAL: aprox. 650.000 U$S/AÑO

• AHORRO EN ENERGÍA ELECTRICA: aprox. 7.100.000 U$S/AÑO

• BENEFICIO ANUAL POR COGENERACION: aprox. 3.650.000 U$S/AÑO

• INVERSION ESTIMADA: aprox. 11.000.000 U$S

• PBT SIMPLE: aprox. 3 AÑOS

• 3- COSTO COMBUSTIBLES ALTA PRESION (CHIPS DE MADERA o CASCARA DE SOJA)

• CHIPS DE MADERA: aprox. 11.000.000 U$S/AÑO

• CASCARA DE SOJA: aprox. 9.000.000 U$S/AÑO

• COSTO OPERATIVO ADICIONAL: aprox. 1.200.000 U$S/AÑO

• AHORRO EN ENERGIA ELECTRICA: aprox. 7.100.000 U$S/AÑO

• BENEFICIO ANUAL POR COGENERACION: aprox. 8.050.000 U$S/AÑO // 10.050.000 U$S/AÑO

• INVERSION ESTIMADA: aprox. 20.000.000 U$S

• PBT SIMPLE: aprox. 2,8 AÑOS // 2 AÑOS

UTILIZACIÓN DE CÁSCARA DE GIRASOL

A- Para Vapor de Baja Presión para Procesos.

Considerando:

• 6500 h/año de uso de Gas Natural.

• 1500 h/año de uso de Fuel Oil.

Gas Natural 2,27 dam3

Ó

Fuel Oil 2 Ton/h

27 Tn/h

12 bar Vapor saturado

CICLO BASE CON USO DE CÁSCARA

5,5 Ton/h

CÁSCARA

27 Tn/h

12 bar Vapor saturado

• 8000 h/año de uso de cáscara

BENEFICIO: 4.600.000 u$s/año

INVERSIÓN : - Caldera Humotubular = 3.500.000 u$s

- Caldera Acuotubular = 5.000.000 u$s

UTILIZACIÓN DE CÁSCARA DE GIRASOL Vapor a proceso con Energía eléctrica para consumo propio

5 MW brutos

4,2 MW netos

17 Tn/h

3 Tn/h 9 Tn/h

37 Tn/h

45 bar 450°C

2 Tn/h

8,5 Tn/h

Cáscara

10 Tn/h

10 Tn/h

6 bar

20 Tn/h

11 bar

7 Tn/h

Beneficios = 7.000.000 u$s/año (aprox.)

Inversión = 14.000.000 u$s (aprox.)

UTILIZACIÓN DE CÁSCARA DE GIRASOL

Vapor a proceso con Energía eléctrica para venta a la red

9,4 MW brutos

8,2 MW netos

17 Tn/h

3 Tn/h 9 Tn/h

56 Tn/h

45 bar 450°C

2 Tn/h

10,5 Tn/h

Cáscara

(toda la disp.)

29 Tn/h

29 Tn/h

6 bar

20 Tn/h

11 bar

7 Tn/h

Beneficios = 4.830.000 u$s/año (aprox.)

Inversión = 18.000.000 u$s (aprox.)

Con estos valores de cáscara de soja ES conveniente

Utilizarla en reemplazo de gas natural

Y por supuesto, mucho más en reemplazo de Fuel oil

UTILIZACIÓN DE CÁSCARA DE SOJA COMO COMBUSTIBLE

1. Comparación de precios a igualdad de Energía.

67 u$s/Ton Cáscara de Soja 165 u$s/m3 Gas Natural Equivale a

200 u$s/Ton Fuel Oil

UTILIZACIÓN DE CÁSCARA DE CHIPS COMO COMBUSTIBLE

1. Comparación de precios a igualdad de Energía.

2. Comparación con caldera nueva de 30 Tn/h – 12 bar – sat.

60 u$s/Ton Chips

a) Trabajando 1500 h/año con Fuel Oil + 6500 h/año con GN

205 u$s/m3 Gas Natural Equivale a

240 u$s/Ton Fuel Oil

Beneficios = 1.600.000 u$s/año (aprox.)

Inversión = 3.500.000 u$s (aprox.)

3. Comparación con adaptar caldera de 30 Tn/h – 12 bar – sat.

Beneficios = 1.600.000 u$s/año (aprox.)

Inversión = 2.000.000 u$s (aprox.)

CONCLUSIONES

1. Cogeneración para planta de 3000 Tn/día o más, procesando soja. ES CONVENIENTE

2. El uso de Cáscara de girasol es CONVENIENTE en los siguientes casos:

a) Vapor de proceso.

b) Generación de Energía Eléctrica para consumo propio.

c) Venta de Energía Eléctrica a la Red.

3. El uso de la Cáscara de soja ya es conveniente con los valores actuales y 35% de retención

4. El uso de Chips de madera:

a) Es conveniente, si la logística lo permite

b) En especial para producciones de vapor de menos de 100 t/h

CONSIDERACIONES A TENER EN CUENTA

1. Escenario esperado de precios energéticos crecientes, en especial para el Gas Natural.

2. Posible aumento de limitaciones en el abastecimiento de Gas Natural.

3. Restricciones en el suministro de Energía Eléctrica, a medida que se supere la recesión mundial.

4. Posibilidad de inversión y operadores de estas plantas de uso eficiente de Energía y de Energías Renovables.

MUCHAS GRACIAS

eleon@agrestsrl.com