Lincoln Camargo Neves Divisão Alimentos Departamento de Óleos Vegetais

Transcrição

1 Planta Westfalia Separator de Biodiesel Lincoln Camargo Neves Divisão Alimentos Departamento de Óleos Vegetais

2 Triglicerídeo (Ex : Óleo de Soja) Éster Éster Éster Catalisador Álcool Glicerina Triglicerídeo + Álcool ( Transesterificação ) Ésteres + Glicerina Segundo a Legislação Brasileira : Define-se o biodiesel como uma mistura de monoésteres de ácidos graxos de origem vegetal ou animal que apresente conformidade com a especificação contida no Regulamento Técnico ANP / 2003

3 Combustível apropriado as exigências atuais - Alguns exemplos de vantagens ambientais, técnicas e econômicas Totalmente livre de enxofre Ausência de aromáticos / benzeno Baixas emissões de gases do efeito estufa (Protocolo Kyoto) Na utilização de etanol, o ciclo do CO 2 é equilibrado Aumento da cetanagem Expressiva melhora na lubricidade Térmicamente estável Estabilidade oxidativa se armazenado corretamente Utilização dispensa alterações nos motores Real oportunidade para aumento e desenvolvimento da produção agrícola nacional ( Álcool Etílico / Óleos Vegetais ) Redução de gastos com importação de diesel Forte apelo ao marketing ecológico

4 Existem mais de 40 plantas em funcionamento no mundo com capacidades acima de toneladas / ano. Principais países produtores Alemanha França Itália Projetos sob estudo em outros países Inglaterra Malásia Espanha

5 B iodies el S ales in Germany 1 2 years tonnes/yr : est im at ed

6 Importação x Produção de diesel no Brasil A no P rodução ( m 3 ) Im portaç ão ( m 3 ) % Importação x Produção ,09% ,89% ,39% ,24% Fonte : ANP 64% da demanda se concentra na região Sudeste e Sul. O país gasta anualmente cerca de US$ 1 bilhão com a importação de óleo diesel. Preço vêm subindo nos últimos anos ( mais de 100% desde 1997 ).

7 O Brasil é o segundo maior produtor de soja do mundo com cerca de 43 milhões de toneladas produzidas em A capacidade produtiva vêm crescendo nos últimos anos ( Área + Produtividade! ). A capacidade instalada para esmagamento é cerca de ton / ano. Fonte : Abiove

8 Produção de Álcool Etílico no Mundo / Bilhões de Litros Bilhões de L ,49 5,89 14,12 6,45 12,98 6,61 11,4 7,05 11,9 7, Europa Brasil EU A Asia Africa Fonte : Agrodata Produção de Álcool anidro ( 2001 ) : 5,5 bilhões de litros A utilização de Etanol não é uma alternativa ao uso de Biodisel, uma vez que o primeiro tem sua aplicação como combustível em automóveis enquanto o Biodiesel terá esta aplicação em caminhões, ônibus e maquinários agrícolas.

9 I. Triglicerídeo (TG) + R OH DiglIcerídeo ( DG ) + R COOR 1 II. Diglicerídeo (DG) + R OH Monoglicerídeo (MG) + R COOR 2 III. Monoglicerídeo (MG) + R OH Glicerol (GL) + R COOR 3 Óleos Vegetais Óleo Soja, Canola, Mamona, Girassol, Canola, etc... Álcool Metano, Etanol Catalisadores NaOH, KOH METANOL X ETANOL

10 PROPRIEDADES UNIDADE LIMITE ASTM MÉTODO EN/ISO Ponto de fulgor, mín. C 100 D 93 ISO / CD 3679 Água e sedimentos, máx. % vol. 0,050 D Viscosid. cinemát. 40 C mm 2 /s 2,5 a 5,5 D 445 EN ISO 3104 Cinzas sulfatadas, máx. %m/m 0,02 D 874 ISO 3987 Enxofre, máx. %m/m 0,001 D 5453 EN ISO Corrosividade ao Cu 3h a 50 C, máx. - 1 D 130 EN ISO 2160 N.º de cetano, mín D 613 EN ISO 5165 Ponto de entupimento de filtro a frio, máx. C (1) D Resíduo de carbono, máx. %m/m 0,05 D 4530 ou D 189 EN ISO Índice de Acidez, máx. mg KOH/g 0,80 D 664 pren Glicerina livre, máx. %m/m 0,02 D 6584 pren 14105/14106 Glicerina total, máx. %m/m 0,38 D 6584 pren Aparência - LII (2) - - Destilação 95% v/v do recuperado, máx. Massa específica a 20ºC kg/m C 360 D D 1298 ou D 4052 Metanol ou Etanol, máx. %m/m 0,5 - pr EN Índice de iodo, máx. %m/m Anotar - pren Monoglicerídeos, máx. %m/m 1,00 D 6584 pren Diglicerídeos, máx. %m/m 0,25 D 6584 pren Triglicerídeos, máx. %m/m 0,25 D 6584 pren Teor de metais alcalinos (Na + K), máx. mg/kg pren pren Teor de fósforo, máx. mg/kg 10 D 4951 pren Estabilidade à oxidação a 110 C, mín h 6 - pren 14112

11 entrada do óleo vapor álcool + catalisador álcool + catalisador glicerina glicerina vapor água água secagem a vácuo glicerina + água de lavagem glicerina + água de lavagem saída RME

12 etanol + alcolato entrada do óleo vapor 1 0 Etapa Reação Biodiesel Cru p/ segunda etapa ( Fase Leve ) Misturador ZA Glicerina (Fase Pesada) Segunda Separação O óleo degomado e neutralizado bombeado do tanque de armazenagem sendo aquecido em um trocador de calor a temperatura de processo. Uma mistura com um montante definido de álcool e catalisador é adicionado ao óleo e intensamente misturado em um misturador dinâmico tipo ZA. Após um tempo de reação a mistura é bombeado para uma centrífuga separadora de pratos onde a glicerina gerada é separada continuamente. O biodiesel resultante da primeira etapa de reação segue para a segunda etapa de reação.

13 2 0 Etapa Reação Biodiesel p/ etapa lavagem Misturador ZA Glicerina (Fase Pesada) Primeira Separação Na segunda etapa de reação uma nova porção de álcool mais catalisador é adicionado. Óleo, álcool e catalisador são novamente misturados por um misturador dinâmico tipo ZA garantindo uma conversão quase total. Em um segundo separador automático de pratos a fase glicerinosa é separada do biodiesel que segue para etapa de lavagem.

14 água secagem a vácuo glicerina + água de lavagem glicerina + água de lavagem saída RME Produto ( Biodiesel ) O biodiesel deve ser lavado com água quente levemente acidulada removendo-se traços de álcool, glicerina e sabões. Óleo e água são intensamente misturados através de um novo misturador dinâmico ZA alimentando em seguida uma nova separadora de pratos. O biodiesel finalmente passa por um secador final para remoção do restante de etanol e traços de água acumulada no processo.

15 RTA 50 RSE 110 Misturadores dinâmicos ZA

16 feed stationary feed pipe with pumps oil discharge heavy phase discharge rotating bowl

17 Processo c/ separação glicerina contínuo. Biodiesel de acordo com normas Brasileiras. Automático durante operação normal. Fácil operação / manutenção. Baixas temperaturas e pressão de operação. Faixa extensa de capacidade de plantas. Planta é Finamizável. Versatilidade de matérias primas. Várias referências na Europa. Recuperação de metanol / etanol. Equipamentos normalmente usados nas refinarias. Plantas operando desde 96. Pequeno espaço ocupado.

18 Top-Degumming Steam Acid Lye Water Holding tank Vacuum Degummed oil Sludge Sludge M M Crude oil Condensate Separator Claifier Gums Resultados P < 10 PPM Fe < 0,2 PPM

19 Água Ácido sulfúrico Cizão de Borra Tanque de decantação Água fria Tanque de cizão Unidade de saponificação Ácidos graxos cindidos Soda Esterificação de ácidos graxos Água fria Resfriador Ar Borra Vapor Efluente Regenerador A quecedor Condensado Tanque de flotação Tanque de neutralização Efluente: Ph 7

20 ABIOVE : Associação Brasileira das Industrias de Óleo Vegetal** ( Brazilian Association of Vegetable Oils Industries ) ANP : Agência Nacional do Petróleo** (National Agency of Oil) IBGE : Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística** ( Brazilian Institute of Geography and Statistic ) CONAB : Companhia Nacional de Abastecimento ( National Company of Supply ) Jornal da Cana ( Cane Sugar Jornal ) Abiquim : Associação Brasileira das Indústrias Químicas** ( Brazilian Association of Chemical Industries ) Ministério da Agricultura do Brasil** ( Agriculture National Department ) Datagro Publicações** ( Publications Datagro ) ** Versão em Inglês Westfalia Separator do Brasil Ltda. Av. Dr. Carlos de Campos, 1167 Vila Industrial - CEP Campinas - SP Tel Fax centrifugas@westfaliaseparator.com.br