A PRODUÇÃO DE ETANOL A PARTIR DE MATÉRIAS PRIMAS AMILÁCEAS E O CONCEITO DE

PLANTAS FLEX

Eng. Jonas Arantes Vieira

Agro Industrial Tarumã Ltda.São Pedro do Turvo- SP

C e r e A l c o o lÁ l c o o l d e c e r e a i s i n d i c a d o p a r a b e b i d a s f i n a s , p e r f u m e s e u s o f a r m a c ê u t i c o

P U R Í S S I M O

R

INTRODUÇÃO

• Mudança no modelo energético do Planeta, o modelo energético do planeta está em crise.

• A mais de 100 anos os combustíveis fósseis tem sidos consumidos e transformados em energia e gases provocadores de efeito estufa principalmente CO2.

• As conseqüências deste fato são as alterações climáticas que estão ocorrendo em todo o mundo.

• Segundo o último relatório do IPCC (Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas) as mudanças que estão ocorrendo no clima poderão ser permanentes e irreversíveis.

• A principal solução para diminuição da emissão de gases que provocam o efeito estufa no curto prazo está no uso dos bio combustíveis principalmente o etanol ou álcool etílico.

A energia do século XXI

SACARÍDEASAMILÁCEAS

CELULÓSICAS

Cana de Açúcar

Batata

Resíduos vegetaisMelaço – Mel Final

Cereais

Bagaço de Cana

Beterraba Batata Doce

Madeira

Sorgo Sacarino

Serragem

Frutas

Raizes e Tubérculos

Resíduos Florestais

MATÉRIAS PRIMAS PARA A PRODUÇÃO DE ETANOL

Mandioca Milho

Sorgo

Trigo

Arroz

DIAGRAMA DE PROCESSO PLANTA FLEX

Recebimento Álcool de Ração de Cereais Animal

Cereais Água Vapor Enzima Nutrientes 96ºGL

CO2

Armazenamento

Moagem Diluição Cozimento Sacarificação Fermentação Destilação de

Restilo

Recebimento Enzima Recebimento Álcool de

de de Moagem Cana/Sorgo s. IrrigaçãoRaizes Cana/Sorgo S. 96ºGL

Bagaço Caldeira

DIAGRAMA DE PROCESSO PLANTA FLEX

Recebimento Álcool de Ração de Cereais Animal

Cereais Água Vapor Enzima Nutrientes 96ºGL

CO2

Armazenamento

Moagem Diluição Cozimento Sacarificação Fermentação Destilação de

Restilo

Recebimento Enzima Recebimento Álcool de

de de Moagem Cana/Sorgo s. IrrigaçãoRaizes Cana/Sorgo S. 96ºGL

Bagaço Caldeira

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PRINCIPAIS PROBLEMAS OPERACIONAISDE UMA DE UMA DESTILARIA DE ÁLCOOL DE ORIGEM

AMILÁCEAS

• 1- Matéria prima contaminada com microorganismos

• 2- Processo de Hidrólise insuficiente por falta de controle na temperatura de cozimento ou inativação das enzimas.

• 3- Fermentação com alto índice de infecção microbiana.

• 4- Perdas de álcool por evaporação.(Agitação excessiva e temperaturas elevadas).

• 5- Processo de destilação mal conduzido com perdas de álcool no restilo ou temperaturas de condensadores muito elevadas provocando perdas nos condensadores de degasagem.

TIPOS DE ÁLCOOL

Classificação doÁlcool segundo oCIMA/MICT/ANP

Álcool HidratadoCarburante

Usados em veículosFlex ou a álcool

Álcool AnidroUtilizado na mistura

Com a gasolinaAtualmente 20%(Desnaturado)

Álcool Outros FinsAnidro, Hidratado

ou Neutro

Álcool Outros Fins

Álcool IndustrialIndustrias Químicase outras industrias

(Álcool comum semA adição de

Desnaturante)

Álcool RefinadoPara uso geral como Limpeza e assepsia(Álcool com pureza

Intermediaria)

Álcool NeutroPerfumaria

BebidasFarmacêutica

(Álcool com alto grau de pureza)

SUBPRODUTOS DO ÁLCOOL DE MILHO

ÁLCOOL DE 2ª – 3 a 5% do Álcool Produzido

ÓLEO FÚZEL – 0,2 a 0,5% do Álcool Produzido

RESTILO - 12 a 14 m3/m3 de Álcool produzido

GÁS CARBÔNICO ~ 1Kg/Litro de Álcool produzido

USADO COMO ÁLCOOL CARBURANTEOU RECICLADO

USADO NA FABRICAÇÃO DE SOLVENTES

USADA COMO RAÇÃO ANIMAL

USADO EM REFRIGERANTES, EXTINTORES DE INCÊNDIOCORREÇÃO DE PH E OUTROS

ÁLCOOL DE 2ª ÓLEO FÚZEL RESTILO GÁS CARBÔNICO

92ºGL Etanol – 15%

Proteína – 32%

Pureza 99%

Acidez - 75mg/L Água – 15%

Gordura – 20%

Ésteres – 1,1g/l

Álcool amílico – 50%

Sólidos totais – 5%

Aldeídos – 1g/l

Butanol – 15% Fibras – 16%

Álcoois sup.- 5g/l Propanol – 5% Minerais – 8,36%

Cálcio - 0,2%

Fósforo – 0,38%

COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS SUBPRODUTOS

USOS DOS SUBPRODUTOS

• ALCOOL DE SEGUNDA: Normalmente é armazenado e usado como álcool carburante nas unidades que produzem álcool refinado ou neutro e reciclado nas unidades que produzem álcool carburante.

• ÓLEO FÚZEL: É armazenado e vendido para industrias destiladoras as quais fracionam o óleo fúzel e vendem para industrias de solventes.

• GÁS CARBÔNICO: O gás é coletado por aspiração nas dornas de fermentação e enviado a uma coluna de lavagem a qual recupera cerca de 1% do álcool produzido. O gás lavado é enviado a uma instalação de purificação e compressão do gás onde é liquefeito e estocado a temperatura de – 20 ºC e posteriormente envasado em cilindros ou tanques de gás. As principais industrias que consomem o gás carbônico são: Cervejarias, Industrias de refrigerantes, Extintores de incêndio e industrias químicas.

• RESTILO DE MILHO: Como o restilo de milho possui em sua composição fibras, proteína, sais minerais ele pode ser fornecida diretamente para a alimentação animal na proporção de 50 litros por cabeça de gado bovino ou ser desidratada e vendida como componente para ração animal. O uso do restilo como alimentação de bovinos é pratica comum na região de S.Pedro do Turvo em S.Paulo a mais de 20 anos.

EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA DA PRODUÇÃO DE ÁLCOOL DE CEREAIS

• 1-) Novas enzimas desenvolvidas para melhorar o rendimento na conversão do amido e outros carbohidratos.(Pectinases, Xilanases, Betaglucanases, Celulases, e etc.)

• 2-) Processo de alta densidade,(high gravity), onde o uso de enzimas específicas permite o processo de hidrólise com alto teores de sólidos,e com a utilização de leveduras resistentes a alto teores alcoólico proporciona o aumento do teor alcoólico do mosto fermentado a destilar e consequentemente um menor consumo de vapor e maior produção por fermentador.

• 3- )Sistema de destilação a vácuo e dupla pressão, permitindo um baixo consumo de vapor por litro de álcool produzido.

• 4-) Utilização de peneira molecular e membranas para a desidratação do álcool com baixo consumo de vapor.

• 5-Moagem grossa (1/4 do grão), permite a economia de energia nos moinhos de martelos e facilita a separação do DDGS.

• 6-) Processamento do milho úmido (25%), diminui o consumo de energia para a secagem dos grãos.

• 7- Principais detendores de tecnologia: Katzen, ICM, Tomsa, Praj, MV, etc.

2-3-4

CUSTO DO ÁLCOOL X CUSTO DA MATÉRIA PRIMA EM R$/T

5

Electricity

4,1%

Fuels

16,8%

Waste management

0,4%

Water

0,1%

Enzymes

2,4%

Yeast

0,4%

Chemicals

1,9%

Denaturant

4,6%

Maintenance

4,0%

Labor

4,1%

Administrative

costs

2,8%

Other costs

0,4%

Dep'n

12,0%

Feedstock

46,1%

COMPOSIÇÃO DO CUSTO DO ETANOL NOS EUA

PRODUTIVIDADE AGRÍCOLA DO MILHO

OBRIGADO PELA ATENÇÃOEng. Jonas Arantes Vieira

jonas@mendesvieira.com.br

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Mendes & Vieira E. Ind. Ltda