WORKSHOP ETANOL UFRJ SA - Instituto de Economia · adequada É o bagaÇo de cana prÉ-tratado nas...

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Paulo Augusto SoaresGerente do Projeto DHR

[email protected]

José Luiz OlivérioVice Presidente Desenvolvimento

SÃO PAULO, 28 DE NOVEMBRO DE 2008

HIDRÓLISE ÁCIDA – UMA EXPERIÊNCIA PRÁTICA

O PROCESSO DHRDEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA

WORKSHOP DE ETANOL

INSTITUTO DE ECONOMIA DA UFRJ

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ETANOL DE CELULOSEUSO DA DESLIGNIFICAÇÃO PELO PROCESSO ORGANOSOLVE

A CANA DE AÇÚCAR NA ÓTICA DA BIOENERGIAA VISÃO DA DEDINI


4

A DEDINI ATUA NO SETOR DE BENS DE CAPITAL SOB ENCOMENDA, COM ÊNFASE NO SETOR DE AÇÚCAR, ÁLCOOL E BIOENERGIA, ONDE OFERECE

TECNOLOGIA COMPLETA COM ABRANGENTE LINHA DE PRODUTOS E TRADIÇÃO DE PIONEIRISMO, INOVAÇÃO E VANGUARDA TECNOLÓGICA.

PEÇAS, COMPONENTES, EQUIPAMENTOS, PLANTAS COMPLETAS “TURN KEY”, SERVIÇOS

DEDINI S/A INDÚSTRIAS DE BASE, EMPRESA RESULTANTE DA UNIFICAÇÃO DAS ATIVIDADES DA

DEDINI, ZANINI, BADONI E CODISTIL.

FUNDADA EM 1920, A DEDINI TEM HOJE CERCA DE 5.000 FUNCIONÁRIOS

PARTICIPAÇÃO HISTÓRICA NO MERCADO BRASILEIRO:

MAIS DE 80% DO ÁLCOOL TOTAL PRODUZIDO NO BRASIL UTILIZA

DESTILARIAS DE ÁLCOOL E EQUIPAMENOS DEDINI.

DEDINI S/A Indústrias De Base

5

PARTICIPAÇÃO ATUAL NO MERCADO BRASILEIRO DE EQUIPAMENTOS

SETOR MERCADO DE EQUIPAMENTOS

DEDINI S/A Indústrias de Base

AÇÚCAR E ÁLCOOL(DESDE 1920)

ACIMA DE 50%

CERVEJARIA(DESDE 1990)

ACIMA DE 50%

TRATAMENTO DE EFLUENTES(DESDE 1984)

ACIMA DE 70%

ARMAZENAGEM DE SUCOS(DESDE 1986) ACIMA DE 80%

BIODIESEL(DESDE 2004) ACIMA DE 50%

PLANTAS MÉDIAS E GRANDES

6FONTE: UNICA

A CANA-DE-AÇÚCAR – A VISÃO TRADICIONAL

BRASIL: 369 USINAS EM OPERAÇÕES ��

303,

0

314,

9

306,

9

257,

6 293,

0 320,

6 359,

3 386,

1

387,

4 425,

5

493,

4 537,

8

553,

9 581,

6

0,0

100,0

200,0

300,0

400,0

500,0

600,0

700,0

97/98

98/99

99/00

00/01

01/02

02/03

03/04

04/05

05/06

06/07

07/08

08/09

09/10

10/11

MIL

HÕ

ES

DE

TO

NE

LAD

AS

PRODUÇÃO DE CANA DE AÇÚCAR

MOAGEM DA CANA DE AÇÚCAR

9%

3%

5%

7

A VISÃO ENERGÉTICA DA CANA-DE-AÇÚCAR

CANA-DE-

AÇÚCAR

É

PURA

ENERGIA

608 x 103 KCAL

598 x 103 KCAL

512 x 103 KCAL

1718 x 103 KCAL

1 T CANA LIMPA ≅≅≅≅ 1,2 T CANA INTEGRAL

AÇÚCARES 153 KG

BAGAÇO(50% UMIDADE)

276 KG

PALHA (*)(15% UMIDADE)

165 KG

1 T-CAMPO1718 x 103 KCAL

1,2 BARRIS PETRÓLEO

1 BARRIL DE PETRÓLEO1386 x 103 KCAL

~=

ENERGIA LIMPA E RENOVÁVEL1/3 DO

BAGAÇO

1/3 DA

PALHAENERGIA LIMPA E RENOVÁVEL

1/3 DO

CALDO DE

CANA

AÇÚCAR: O ALIMENTO (KCAL) MAIS BARATO DO MUNDO

BIOETANOL: ENERGIA LIMPA E RENOVÁVEL

(*) PALHA = PONTAS, FOLHAS, PALHAS.

A CANA-DE-AÇÚCAR – A VISÃO DA AGROENERGIAAGROENERGIA

CANA-DE-

AÇÚCAR

É

PURA

ENERGIA

ENERGIA LIMPA E RENOVÁVEL1/3 DO

BAGAÇO

1/3 DA

PALHAENERGIA LIMPA E RENOVÁVEL

1/3 DO

CALDO DE

CANA

AÇÚCAR: O ALIMENTO (KCAL) MAIS BARATO DO MUNDO

BIOETANOL: ENERGIA LIMPA E RENOVÁVEL

8

491519 542 553

444502

552

615664 664

736

408438

506

570

646675

760 783 776

855897

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

96/97 97/98 98/99 99/00 00/01 01/02 02/03 03/04 04/05 05/06 06/07

CANA PETRÓLEO

BRASIL: 359 USINAS EM OPERAÇÃO

1012 Kcal

SAFRA/ANO

A CANA-DE-AÇÚCAR – A VISÃO DA AGROENERGIA

FONTE: ANP

��

1.95

0.00

0 eq

uiv.

b/d

10/11

807.

000

b/d

866.

000

b/d

1.00

0.00

0 b/

d

1.12

8.00

0 b/

d

1.27

6.00

0 b/

d

1.33

4.00

0 b/

d

1.50

4.00

0 b/

d

1.54

8.00

0 b/

d

1.53

4.00

0 b/

d

1.69

0.00

0 b/

d

1.77

3.00

0 b/

d

CANA-DE-AÇÚCAR BRASIL – TOTAL CONTEÚDO ENERGÉTICO

PETRÓLEO PRODUZIDO NO BRASIL – TOTAL CONTEÚDO ENERGÉTICO 980

AGROENERGIA

82%78%86%78%73%

75%69%

97%107%118%120%

9

PRODUÇÃO BIODIESEL

INTEGRADA ÀUSINA DE AÇÚCAR E ÁLCOOL

PRODUÇÃOBIOETANOLA PARTIR

DO BAGAÇO E DAPALHA

PRODUÇÃO BIOELETRICIDADE COM

MÁXIMO APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DA CANA:- BAGAÇO- PALHA- CO-PRODUTOS

(VINHAÇA)

EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA NO AGRONEGÓCIO DA CANA-DE-AÇÚCAR

NOVAS TECNOLOGIAS DE ALTO IMPACTO SÃO RESULTANTES DESSA VISÃO DA AGROENERGIA

EM 2005 3 TECNOLOGIAS EMERGENTES PELO IMPACTO REVOLUCIONÁRIO NO SETOR SE DESTAVAM

A EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA SE CONCENTRARÁ NA UTILIZAÇÃO DOS RECURSOS DISPONÍVEIS NO AGRONEGÓCIO DA CANA-DE-AÇÚCAR, ATRAVÉS DOS CONCEITOS DE SUSTENTABILIDADE

INÚMEROS NOVOS DESENVOLVIMENTOS ESTÃO SENDO DISPONIBILIZADOS COMERCIALMENTE

A REVOLUÇÃO 3 BIOs

A REVOLUÇÃO 3 BIOs

DESTAQUE EM 2005

DESTAQUE EM 2005

10

EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA NO AGRONEGÓCIO DA CANA-DE-AÇÚCAR

NOVAS TECNOLOGIAS DE QUEBRA DE PARADIGMAS CONTINUAM A SER PESQUISADAS

DESTAQUE PARA ESTA NOVA TECNOLOGIA EMERGENTE, PELO IMPACTO REVOLUCIONÁRIO NO SETOR

A EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA SE CONCENTRA NA APLICAÇÂO DE CONCEITOS E TECNOLOGIAS QUE PRODUZAM MELHORIAS INCREMENTAIS E NOS PRINCÍPIOS DE SUSTENTABILIDADE

OS DESENVOLVIMENTOS VISAM A PLURARIDADE DE PRODUTOS E A SUSTENTABILIDADE DO NEGÓCIO

A REVOLUÇÃO DA SUSTENTABILIDADEA REVOLUÇÃO DA

SUSTENTABILIDADE

TECNOLOGIA DISPONTECNOLOGIA DISPONÍÍVELVEL20092009

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BIOETANOL

CANA RECEPÇÃO/PREPARO

EXTRAÇÃO PROCESSO AÇÚCAR

VINHAÇA

PROCESSOBIOETANOL(Tradicional)

AÇÚCAR

GERAÇÃO DE ELETRICIDADE(TURBOGERADOR)

GERAÇÃO DE VAPOR

(CALDEIRA)

BAGAÇO

BAGAÇO EXCEDENTEHIDRÓLISE

DOBAGAÇO

HIDROLISADO

CALDO

BIOETANOL

FLUXOGRAMA DE PRODUÇÃO – AÇÚCAR, BIOETANOL E BIOETANOL EXCEDENTE

FLUXO DO PRODUTO

FLUXO VAPOR ALTA PRESSÃO (P/ ACIONAMENTO)

FLUXO VAPOR BAIXA PRESSÃO (P/ USO ENERGIA)

PALHABAGAÇO EXCEDENTE

VINHAÇA

MELAÇO

TECNOLOGIAS EMERGENTES DE ALTO IMPACTO

TECNOLOGIA AVANÇADA DE PRODUÇÃO DE BIOETANOL:BIOETANOL DE MATERIAL CELULÓSICO = HIDRÓLISE DO BAGAÇO

�

�

�

�

�

�

�

�

�

BIOETANOL EXCEDENTE

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ETANOL DE CELULOSE: USO DO BAGAÇO DE CANAO PROCESSO DHR – DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA




1. INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE HIDRÓLISE1. INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE HIDRÓLISE

2. O QUE É O PROCESSO DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA2. O QUE É O PROCESSO DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA

3. HISTÓRICO DO PROCESSO DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA3. HISTÓRICO DO PROCESSO DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA

4. O DESENVOLVIMENTO DA TECNOLOGIA DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA4. O DESENVOLVIMENTO DA TECNOLOGIA DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA

5. O POTENCIAL E O IMPACTO DO PROCESSO DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA5. O POTENCIAL E O IMPACTO DO PROCESSO DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA

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INTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE HIDRÓLISEINTRODUÇÃO AOS PROCESSOS DE HIDRÓLISE

AS TRÊS ETAPAS DO PROCESSO DE PRODUÇÃO DE BIOETANOL A PARTIR DE MATERIAIS CELULÓSICOS

PROCESSO DE INCORPORAÇÃO DE ÁGUA A CELULOSE E A HEMICELULOSE, TRANSFORMANDO-AS EM AÇÚCARES

PROCESSO QUE TRANSFORMA OS AÇÚCARES EM BIOETANOL

PROCESSO QUE SEPARA O BIOETANOL DOS DEMAIS COMPONENTES DO VINHO (PREDOMINANTEMENTE ÁGUA)

HIDRÓLISE

(SACARIFICAÇÃO)

FERMENTAÇÃO

( + )

DESTILAÇÃO

( + )

15



HIDRÓLISE

(SACARIFICAÇÃO)

FERMENTAÇÃO

( + )

DESTILAÇÃO

( + )

HEXOSES

HEXOSES – 4%

PENTOSES – 96%

VINHO

VINHO

+ GÁS CARBÔNICO

+ GÁS CARBÔNICO

MOSTO DEHEXOSES

MOSTO DEPENTOSES

LEVEDURA A

BIOCATALIZ. B

MEIO

ÁCIDO

MEIO

ÁCIDO

CELULOSE

HEMICELULOSE

ÁGUA

ÁGUA

(+)

(+)

PROCESSOS

FÍSICOSVINHO

VINHAÇA

ETANOL + OUTROS ALCOOIS

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FATORES DE CONVERSÃO PARA ETANOL – 1 kg de Bagaço Natural (50%U)

Celulose na Alimentação(kg) – (0.1996 kg) *1.11111 =* 0.5111 Etanol Puro (kg) - 64%

Hemicelulose na Alimentação(kg) – (0.1077 kg) * * 0.5111 =1,136 Etanol Puro (kg) - 36%

+

=

Potencial Máximo de Etanol Puro (kg) - 100%

RENDIMENTO DA FERMENTAÇÃO = 0.89 (C6)

RENDIMENTO DA DESTILAÇÃO = 0.99

PERDAS NA ESTOCAGEM (0,3%) = 0.997

DENSIDADE DO ALCOOL ANIDRO = 0.7893

DENSIDADE ALCOOL COMBUSTÍVEL = 0.801

*

*(0.89 * 0.99 * 0.997 * 0.99)

RENDIMENTO NA HIDRÓLISE = 0.45 to 0.99 Produção Máxima de Etanol Puro (kg) – 100%

*( 0.7893) =

Potencial Máximo de Etanol Anidro (litros)

(0.11335 kg)

(0.06253 kg)

(0.17588 kg)

(0.15296 kg)

(0.1938 litros)

PARÂMETROS PRINCIPAIS

80 a 90 ton. cana / hectare

80 litros etanol comb. / hectare

7200 litros etanol comb. / hectare

270 kg bagaço / ton. cana

24.3 ton. bagaço / hectare

DESTILARIA de 12000 ton. cana/dia)

58 kWh gerado / ton. cana

50 ton. Excesso bagaço / h (0% palha)

80 ton. Excesso bagaço / h (50% palha)


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SÃO CONHECIDOS VÁRIOS PROCESSOS DE HIDRÓLISE, MAS, ATÉ O MOMENTO, NENHUM DELES APRESENTA

VIABILIDADE ECONÔMICA SATISFATÓRIA

VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA COMERCIAL

PROCESSO DE

FERMENTAÇÃO

PREPARAÇÃO DO MOSTO

(TRATAMENTO DO HIDROLISADO)

VIABILIDADE TÉCNICA E ECONÔMICA.

EM APERFEIÇOAMENTO

HEXOSE

(GLICOSE)VIABILIDADE TÉCNICA E

ECONÔMICA

PENTOSE (XILOSE) EM DESENVOLVIMENTO

A PRODUÇÃO DE BIOETANOL A PARTIR DO BAGAÇO DA CANA DE AÇÚCAR DEPENDE DA VIABILIDADE ECONÔMICA DO TRATAMENTO DO BAGAÇO E DA ETAPA DE HIDRÓLISE.

HIDRÓLISE

(SACARIFICAÇÃO)

FERMENTAÇÃO

( + )

DESTILAÇÃO

( + )

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A HIDRÓLISE PODE SER APLICADA A QUALQUER MATERIAL CELULÓSICO: RESÍDUOS FLORESTAIS, MADEIRA, GRAMÍNEAS, RESÍDUOS AGRÍCOLAS, QUE SÃO AS MATÉRIAS -

PRIMAS PARA A HIDRÓLISE.

CONDIÇÃO NECESSÁRIA PARA A MATÉRIA-PRIMA BAIXO CUSTO/PREÇO

DISPONIBILIDADE E LOGISTICA DE COLETA

NO BRASIL, A MATÉRIA-PRIMA MAIS

ADEQUADA É O BAGAÇO DE CANA

PRÉ-TRATADO NAS MOENDAS / DIFUSORES DISPONIBILIDADE EM GRANDES QUANTIDADES

DISPONIBILIDADE NO LOCAL DE USOMÍNIMO CUSTO OU CUSTO MARGINAL

EM FUTURO PRÓXIMO: A PALHA DA CANA PODERÁ SER MATÉRIA-PRIMA OU SER UTILIZADA COMO COMBUSTÍVEL PARA AS CALDEIRAS, LIBERANDO MAIS BAGAÇO PARA A HIDRÓLISE.

COMPOSIÇÃO APROXIMADA DOBAGAÇO DE CANA(tratado e lavado)

HEMICELULOSE – 25%

CELULOSE – 47%

LIGNINA – 20% / CINZAS E EXTRATIVOS – 8%

PO

LÍM

ER

OS

N

ATU

RA

IS

19

PROCESSOS DE HIDRÓLISE: ROTAS TECNOLÓGICAS

HIDRÓLISE(SACARIFICAÇÃO)

QUÍMICA(ÁCIDA)

BIOLÓGICA (ENZIMÁTICA)

(Bactérias)

QUÍMICA(OUTRAS)

DIFICULDADES TÉCNICAS E OPERACIONAIS

ELEVADOS INVESTIMENTOS

ELEVADO CUSTO OPERACIONAL

PROCESSO AINDA NÃO COMPETITIVO

TECNOLOGIA CONHECIDA


20









21

LIGNINALIGNINA

O QUE É O PROCESSO DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDAO QUE É O PROCESSO DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA

REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DO CORTE DE UMA FIBRA DE MATERIAL LIGNOCELULÓSICO

PRINCIPAIS PROBLEMAS DOS PROCESSOS DE HIDRÓLISE QUÍMICA

• A LIGNINA RESTRINGE O ACESSO À CELULOSE E PRECISA SER PREVIAMENTE REMOVIDA.

• AS CONDIÇÕES DE REMOÇÃO DA LIGNINA SÃO SEVERAS OU O TEMPO É ELEVADO.

• O MEIO NO QUAL A HIDRÓLISE OCORRE ATACA O AÇÚCAR FORMADO, ASSIM, LOGOAPÓS A FORMAÇÃO DO AÇÚCAR INICIA-SE O PROCESSO DE DEGRADAÇÃO DESTE, O QUE

REDUZ O RENDIMENTO GLOBAL DA REAÇÃO.

•O PROCESSO EM BATELADA APRESENTA DIFICULDADES NA RECUPERAÇÃO DE ENERGIA.

CELULOSE

HEMICELULOSE

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REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DO CORTE DE UMA FIBRA DE MATERIAL LIGNOCELULÓSICO COM A

LIGNINA REMOVIDA

COMO O DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA RESOLVE ESSES PROBLEMAS

• USO DE FORTE SOLVENTE DA LIGNINA (Organosolve), EM TEMPERATURAS ELEVADAS, POSSIBILITA RÁPIDO ACESSO A CELULOSE, APÓS A DISSOLUÇÃO DA LIGNINA.

• VELOCIDADE MUITO RÁPIDA DA FORMAÇÃO DO AÇÚCAR (MINUTOS), ELEVANDO OS RENDIMENTOS.

• O MEIO EM QUE SE PROCESSA A HIDRÓLISE, FAVORECIDO PELO SOLVENTE DA LIGNINA, É O MENOS AGRESSIVO POSSIVEL.

• RETIRADA IMEDIATA DO AÇÚCAR FORMADO, COM RESFRIAMENTO RÁPIDO DO HIDROLISADO, INTERROMPENDO A DEGRADAÇÃO DO AÇÚCAR PELA AÇÃO DA TEMPERATURA / ÁCIDO.

• NEUTRALIZAÇÃO DO HIDROLISADO, ESTABILIZANDO O AÇÚCAR OBTIDO, SE NECESSARIO.

• PROCESSO CONTÍNUO.

LIGNINALIGNINA

CELULOSE

HEMICELULOSE

O QUE É O PROCESSO DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDAO QUE É O PROCESSO DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA

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REPOSIÇÃO ALCOOL

SOLVENTE

ÁCIDO

SOLVENTE RECUPERADO

O QUE É O PROCESSO DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA - DHR

REATOR CONTIÍNUO

Processo DHR

BAGAÇO “IN NATURA”

Solução de Hidrosolvente+

Baixa Concentração de Ácido

SOLVENTES DA LIGNINA – ANALIZADOS MAIS DE 26 ALTERNATIVAS

A ESCOLHA NO PROCESSO DHR / UDP FOI O ETANOL HIDRATADO

PROCESSO QUIMICO DE HIDRÓLISE - VIA ÁCIDA

ORGANOSOLVPROCESSOPROCESSO DHR = +

Produto Hidrolisado

FLASH DESTILAÇÃO

LICOR COM AÇÚCARES

24









25

NEW TECHNOLOGIES OF GREAT IMPACT

PRODUÇÃO DE BIOETANOL A PARTIR DO BAGAÇO

PROCESSO DHR – DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA: ENVOLVENDO HIDRÓLISE (+) FERMENTAÇÃO (+) DESTILAÇÃO PARA PRODUÇÃO DE BIOETANOL A PARTIR DO BAGAÇO

DHR – PROCESSO DESENVOLVIDO PELA DEDINI, A PARTIR DA DÉCADA DE 80. APROVADO E FINANCIADO POR AGÊNCIAS GOVERNAMENTAIS COM RECURSOS PROVENIENTES DO BANCO

MUNDIAL

PATENTES CONCEDIDAS EM VÁRIOS PAÍSES (15) DE TODOS OS CONTINENTES

DEDINI DESENVOLVEU E OPEROU UMA PLANTA PILOTO DE 100 L BIOETANOL/DIA, QUE FOI INSTALADA E OPERADA NO CTC-COPERSUCAR

ACORDO DE COOPERAÇÃO TÉCNICA DEDINI – COPERSUCAR, ASSINADO EM NOVEMBRO/97

IMPLANTADA EM NOVEMBRO/2002 UMA UNIDADE SEMI INDUSTRIAL DE 5.000 L BIOETANOL/DIA, NA USINA SÃO LUIZ, PIRASSUNUNGA.

PROJETO CONJUNTO DEDINI-COPERSUCAR-FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO (FAPESP).

HOJE: PLANTA SEMI INDUSTRIAL EM FASE DE OPERAÇÃO CONTÍNUA, PARA OBTER A DEFINIÇÃO DE PARÂMETROS DE ENGENHARIA QUE SERÃO UTILIZADOS PARA DESENVOLVER E IMPLANTAR UMA PLANTA COMPLETA INDUSTRIAL E CONTINUIDADE NO DESENVOLVIMENTO.

HISTÓRICO DO PROCESSO DHR – DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDAHISTÓRICO DO PROCESSO DHR – DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA

26

O DHR FOI UM PROJETO

PESSOAL DO DR. DOVILIO

OMETTO, QUE ACREDITOU E

SEMPRE LIDEROU O DHR -

DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA,

DESDE O SEU INÍCIO (DÉCADA

DE 1980) ATÉ RECENTEMENTE.

HISTÓRICO DO PROCESSO DHR – DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDAHISTÓRICO DO PROCESSO DHR – DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA

27









28

REALIZADOS CENTENAS DE TESTES DE COZIMENTO EM REATORES PARR, COMCAPACIDADE DE 100 ML, EM LABORATÓRIO

REALIZADAS 345 CORRIDAS NO PILOTO 100 L/DIA, CERCA DE 2.100 HORAS

DOMÍNIO DA OPERAÇÃO DO PILOTO 100 L/DIA

·DETERMINAÇÃO DOS PARÂMETROS FUNDAMENTAIS DO PROCESSO: ACIDEZ, TEMPO, TEMPERATURA

·OPERAÇÃO CONTÍNUA DO PILOTO

·ESTABILIDADE NAS CONDIÇÕES TERMODINÂMICAS

·DESENVOLVIMENTO DE DIVERSOS PROCESSOS UNITÁRIOS, TAIS COMO: REAÇÃO DEHIDRÓLISE EM UMA ÚNICA ETAPA, INIBIÇÃO DA DEGRADAÇÃO DOS AÇÜCARES

· DESENVOLVIMENTO DE DIVERSAS OPERAÇÕES UNITÁRIAS, TAIS COMO: ALIMENTAÇÃO CONTROLADA E CONTÍNUA DO REATOR; FILTRAÇÃO E SEPARAÇÃO DA LIGNINA; PURIFICAÇÃO, PREPARAÇÃO E FERMENTAÇÃO DO MOSTO DO HIDROLIZADO (HEXOSES); RECUPERAÇÃO DO SOLVENTE

O DESENVOLVIMENTO DA TECNOLOGIA DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDAO DESENVOLVIMENTO DA TECNOLOGIA DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA

29

PILOTO DHR E LABORATÓRIO VISTA GERAL – PLANTA PILOTO DHR

REATOR DHRALIMENTAÇÃO DE BAGAÇO

O DESENVOLVIMENTO DA TECNOLOGIA DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA

PILOT 100 L BIOETANOL/DIA

OBTIDA NO PILOTO (APENAS HEXOSE): 109

POTENCIAL DO PROCESSO (HEXOSE+PENTOSE) 180

AMOSTRAS: BAGAÇO “IN NATURA”, HIDROLIZADO DO REATOR, HIDROLIZADO DA COLUNA DE RECUPERAÇÃO DO SOLVENTE;

BIOETANOL DHR.

PRODUTIVIDADE PREVISTA EMLITROS DE BIOETANOL HIDRATADO/ TON. BAGAÇO

“ IN NATURA”

30

PRINCIPAIS RESULTADOS ALCANÇADOS NA PILOTO

RENDIMENTO ATRAVÉS DOS AÇÚCARES REDUTORES TOTAIS (ART)

MÉDIA - CORRIDA - 59 / 72%

PICO - 88%

OPERAÇÃO ESTÁVEL E CONTÍNUA

CONCENTRAÇÃO DE ART NO HIDROLISADO: 10,9%

RENDIMENTO DE FERMENTAÇÃO (HEXOSES): 89%


ALIMENTAÇÃO DE BAGAÇO : 20,6 kg / h

31

DHR – RENDIMENTO E PRODUTIVIDADE

RENDIMENTOS OBTIDOS - PILOTO E LABORATÓRIO

- SACARIFICAÇÃO - % - 88- FERMENTAÇÃO (HEXOSE) - % - 89- DESTILAÇÃO - % - 99

FERMENTAÇÃO DAS PENTOSES –

TECNOLOGIA A SER DESENVOLVIDA

PRODUTIVIDADE L BIOET.HIDR./T BAGAÇO: P1, P2 e P3 - A PARTIR DE 1 T DE BAGAÇO “IN NATURA”

SACARIFICAÇÃO-%

FERMENTAÇÃO-%

DESTILAÇÃO-%

BIOETANOL-L/T

BIOETANOL TOTAL-L/T

RENDIMENTOSPREVISTOS HEXOSES PENTOSESPENTOSES HEXOSES PENTOSESHEXOSES

P1 - INICIAL P2 P3-POTENCIAL

82 82

90 -

99 -

109 -

109

82 82

90 62

99 98

109 41

150

90 90

90 82

99 98

120 60

180


32

BAGAÇO: MATÉRIA-PRIMA DO DHR EPLANTA DE HIDRÓLISE DO DHR

TORRE DO REATOR COM SISTEMADE ALIMENTAÇÃO DO BAGAÇO

UNIDADE SEMI INDUSTRIAL - UDP5.000 Litros /Dia de Etanol Equivalente ou 2000 kg / h de Bagaço Natural


33

COLUNA DE RECUPERAÇÃO DO SOLVENTE (ETANOL, QUE RECIRCULA) E DE SEPARAÇÃO DOS PRODUTOS

DA HIDRÓLISE

COLETA DOS PRODUTOS DA DESTILAÇÃO: HIDROLISADO E LIGNINA

FERMENTAÇÃO E DESTILAÇÃO: UTILIZADAS AS INSTALAÇÕES

EXISTENTES

A UNIDADE SEMI INDUSTRIAL - 5.000 L/DIA


� ��

34

ESTAGIO ATUAL DA TECNOLOGIA APÓS REMODELAÇÃO EM 2005


A UNIDADE SEMI INDUSTRIAL - 5.000 L/DIA

TECNOLOGIA EM BUSCA DA VIABILIDADE ECONÔMICA PARA O MERCADO BRASILEIRO

35









36

O POTENCIAL E O IMPACTO DO PROCESSO DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA

O POTENCIAL E O IMPACTO DO PROCESSO DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA

DHR – INTEGRAÇÃO NAS USINAS

DHR - IMPACTO AMBIENTAL

DHR - CONCLUSÕES

DHR - IMPACTO NA PRODUÇÃO E PRODUTIVIDADE

37

BIOELETRICIDADEEXCEDENTE

PALHA VAPOR

BIOGÁS

VINHAÇA

BIOETANOL

BAGAÇO + PALHA

ENERGIA(VAPOR, BIOELET., ETC)

INTEGRAÇÃO DO DHR EM USINA SUSTENTÁVEL

USINA DE BIOETANOL(PROCESSO TRADICIONAL OTIMIZADO

ENERGETICAMENTE)

DHR

CANA

PALHAHIDROLISADO

LIGNINA

BIODIGESTÃO

TURBOGERADOR

A USINA SUSTENTÁVEL DE BIOETANOL EM FUTURO PRÓXIMO

O POTENCIAL E O IMPACTO DO PROCESSO DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDAO POTENCIAL E O IMPACTO DO PROCESSO DHR-DEDINI HIDRÓLISE RÁPIDA

CALDEIRAMULTICOMBUSTÍVEL

VAPOR

ENERGIA(VAPOR,

BIOELET., ETC)

30 a 70% de Bagaço Excedente

Palha no Futuro

BIOFOM

BIO FERTILIZANTE

BIOÁGUA

VINHAÇA

BIOAÇÚCAR

38

DHR - IMPACTO NA PRODUÇÃO E PRODUTIVIDADE

USINA DE BIOETANOL - PROCESSO TRADICIONAL - EXEMPLO

1 HA

CALDO6.400 L

BIOETANOLHIDRATADO

80 TCANA LIMPA

USINA DE BIOETANOL - PROCESSO TRADICIONAL OTIMIZADO + DHR(PRODUTIVIDADE POTENCIAL MÁXIMA DO PROCESSO OTIMIZADO)

EXEMPLO

BAGAÇO+ PALHA

5.650 LBIOETANOLHIDRATADO

96 TCANA INTEGRAL

(INCL. PALHA)


CALDO1 HA



A MESMA ÁREA PLANTADA TEM POTENCIAL PARA DOBRAR A PRODUÇÃO DE BIOETANOL

39


DHR - IMPACTO AMBIENTAL

USO DO USO DO BIOETANOL BIOETANOL

COMO ADITIVO COMO ADITIVO ÀÀ GASOLINA OU GASOLINA OU COMBUSTCOMBUSTÍÍVEL VEL

EXCLUSIVOEXCLUSIVO

• AS EMISSÕES VEICULARES SÃO MENOS POLUENTES• O BIOETANOL REDUZ AS EMISSÕES DE CO2, E POR

DECORRÊNCIA, O EFEITO ESTUFA.• O BIOETANOL PROVÉM DE BIOMASSA RENOVÁVEL,

SUBSTITUINDO DE FORMA PARCIAL OU TOTAL A GASOLINA DERIVADA DE PETRÓLEO NÃO RENOVÁVEL

A PRODUÇÃO DE BIOETANOL A PARTIR DO BAGAÇO E DA PALHA

VIABILIZA O USO ECONÔMICO DA PALHA, CONTRIBUINDO PARA ELIMINAR AS QUEIMADAS E A REDUÇÃO DAS EMISSÕES POLUENTES DECORRENTES

VIABILIZA O USO ECONÔMICO DA PALHA, CONTRIBUINDO PARA ELIMINAR AS QUEIMADAS E A REDUÇÃO DAS EMISSÕES POLUENTES DECORRENTES

POSSIBILITA AUMENTAR A PRODUÇÃO DE BIOETANOL SEM EXPANSÃO DA ÁREA DE LAVOURA

POSSIBILITA AUMENTAR A PRODUÇÃO DE BIOETANOL SEM EXPANSÃO DA ÁREA DE LAVOURA

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CONCLUSÕESNO BRASIL, O BIOETANOL CELULÓSICO POSSIBILITA SIGNIFICATIVO AUMENTO DA

PRODUÇÃO SEM O RESPECTIVO AUMENTO DA ÁREA PLANTADA.

POR OUTRO LADO, POSSIBILITA MANTER A PRODUÇÃO DE BIOETANOL REDUZINDO A ÁREA DE PLANTIO OU DESTINANDO MAIOR PROPORÇÃO DO CALDO PARA O AÇÚCAR E

DERIVADOS.

POSSIBILITA A PRODUÇÃO INTERNACIONAL DE BIOETANOL A PREÇOS COMPETITIVOS EM PAÍSES ONDE HÁ CULTURA DE CANA-DE-AÇÚCAR, SEM AUMENTAR A ÁREA PLANTADA.

POSSIBILITA MELHORIAS AMBIENTAIS POR REDUZIR AS EMISSÕES DE POLUENTES E DE CO2

E POR CONTRIBUIR PARA O USO ECONÔMICO DA PALHA, EVITANDO AS QUEIMADAS.

ESTIMA-SE QUE O INVESTIMENTO PARA UMA INSTALAÇÃO DHR É SEMELHANTE AO DE UMA SOLUÇÃO CONVENCIONAL DEVENDO SER INSTALADA INTEGRADA ÀS USINAS E

DESTILARIAS EXISTENTES, RESULTANDO EM REDUÇÃO DE INVESTIMENTOS.

GRANDE SINERGIA COM O SISTEMA ATUAL: MESMO LOCAL, MESMO PRODUTO, MESMO INVESTIDOR, MESMO EMPRESÁRIO.

O PROCESSO DHR SE APLICA A OUTRAS MATÉRIAS-PRIMAS CELULÓSICAS , COM AS DEVIDAS E NECESSÁRIAS ADAPTAÇÕES.

O DHR TEM POTENCIAL PARA A PRODUÇÃO DE BIOETANOL COMPETITIVO COM OS PROCESSOS TRADICIONAIS, COM CUSTO INFERIOR AO DA GASOLINA COMERCIALIZADA.


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O ÁLCOOL DO FUTURO

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