Buenas Prácticas Operacionales para reducir emisiones de material particulado en plantas de beneficio
Juan Carlos Espinosa – Líder Ambiental Fedepalma
30 de septiembre de 2014
TODO SOBRE PALMA DE ACEITE
Titulo CONTENIDO
FACTORES CLAVE DE CUMPLIMIENTO
MARCO TEÓRICO
METODOLOGÍA DEL PROYECTO
EVALUACION INICIAL
RESULTADOS
LECCIONES APRENDIDAS
Titulo
FACTORES CLAVE CUMPLIMIENTO
MARCO TEÓRICO
METODOLOGÍA DEL PROYECTO
EVALUACION INICIAL
RESULTADOS
LECCIONES APRENDIDAS
Titulo ¿CÓMO CUMPLIR LA NORMA?
Controles Primarios : Asegurar Combustión Completa
Controles Secundarios: Sistemas de Control y Nivel de Oxígeno
MP en salida de Caldera (mg/m3)
Reducción requerida
para 300 mg/m3
Reducción requerida
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%
FATiCtuloTORES DE CUMPLIMIENTO NORMATIVO: Combustión
RESOLUCIÓN 909 DE 2008 Límite superior para Existentes 300 mg/m3
Límite superior para Nuevas 50 mg/m3
*
**
***
* Combustión plantapiloto menos eficiente ** Promedio plantas piloto
*** Combustión plantapiloto mas eficiente
FATiCtuloTORES DE CUMPLIMIENTO NORMATIVO: Sistema de control
CICLÓN PALMISTERÍA
SEPARADORES INERCIALES
Eficiencia 47%
Caída de presión: 0.8 inH20
FUENTE MEDICIÓN PROPIA
Eficiencia: Convencional 70-90% Alta Eficiencia 80-99%
Caída de presión 1- 6 inH20
FUENTE EPA 2002
FILTRO DE MANGAS
PRECIPITADOR ELECTROSTÁTICO
Eficiencia 99 - 99.9%
Caída de presión:
13 inH20
FUENTE EPA 2002
Eficiencia 99.9%
Caída de presión:
0.5 inH20
FUENTE EPA 2002
FATiCtuloTORES DE CUMPLIMIENTO NORMATIVO: Sistema de control
MP en salida de Caldera (mg/m3)
Reducción requerida 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%
Ciclones de Alta Eficiencia (Alto consumo energético)
Ciclones convencionales
556 46.0% Ciclones de Palmistería (baja inversión y consumo energético)
5% 0.50 250 7% 0.57 286 13% 1.00 500 17% 2.00 1,000 19% 4.00 2,000
FACT
OR
MU
LTIP
LICA
DOR
FACTORES DE CUMPLIMIENTO NORMATIVO: Corrección de Oxígeno
9.0
FACTOR DE CORRECCIÓN RESOLUCION 909/2008
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
EJEMPLO
Medición real de MP (Condiciones Refer.)
O2 Factor
500 mg/m3 MP corregido
(mg/m3)
0.0 0 5 10 15 20
OXÍGENO MEDIDO
Titulo
FACTORES CLAVE DE CUMPLIMIENTO
MARCO TEORICO
METODOLOGÍA DEL PROYECTO
EVALUACION INICIAL
RESULTADOS
LECCIONES APRENDIDAS
'
PORTAFOLIO DE BPO
D. OPERACIÓN
A. COMBUSTIBLE
1,------------ -, 1 1 1 1
'
::c-JL-=c-_.. .c-:JO.. L•• F. SISTEMAS CONTROL ': EMISIONES t
B. CONTROL DE C. OXIGENO COMBUSTIÓN
·1' _¿ ,' ¡'111' ,l 1l cenipalma
TURBULENCIA OXÍGENO TEMPERATURA TIEMPO NORMATIVIDAD
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
Titulo COMBUSTIÓN COMPLETA: Interrelación de muchas variables
QUÉ’s CÓMO’s
VARIABLES DE LA COMBUSTIÓN CONSIGNAS DE CONTROL 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
ACTUAL ÓPTIMO
PRESIÓN VAPOR
TEMP. CÁMARA
ANALISIS GASES
PRESIÓN VAPOR
OXIGENO CHIMENEA
TEMP. CHIMENEA
VOLUMEN Y CALIDAD DE LA BIOMASA
PRODUCCIÓN, CONSUMO Y MANTENIMIENTO
Titulo
FACTORES CLAVE DE CUMPLIMIENTO
MARCO TEORICO
METODOLOGÍA DEL PROYECTO
EVALUACION INICIAL
RESULTADOS
LECCIONES APRENDIDAS
ANTECEDENTES OBJETIVO GENERAL
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.
METODOLOGÍA • Plan Piloto en 6 plantas representativas • Duración 6 meses • 8 a 10 BPO por planta en 2 fases • Presupuesto asignado por las plantas
• Las soluciones NO se limitan a generación de
vapor • Centrado en disminución de MP • NO se esperaba cumplir la norma sólo con BPO
¿QUÉ ES UNA BPO?
BPO cabe dentro del presupuesto de mantenimiento Vs.
Cambio Tecnológico
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
FACTORES CLAVE DE CUMPLIMIENTO
MARCO TEORICO
METODOLOGÍA DEL PROYECTO
EVALUACION INICIAL
RESULTADOS
LECCIONES APRENDIDAS
Titulo DIAGNÓSTICO INICIAL Muestreo isocinético antes y después del Sistema de control
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
MPen Chimenea (mg/m3)
734,9
1.158,0
604,2
797,8
1.555,3
591,8
Eficienciadel sistema decontrol
79,1%
68,9%
64,4%
71,4%
55,3%
-6,8%
O2 SalidaCaldera
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%
MPCorregido 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
Titulo DIAGNÓSTICO INICIAL Estado de Consignas de Control
Item Consignas de Control Planta 1 Planta 2 Planta 3 Planta 4 Planta 5 Planta 6 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
Titulo
FACTORES CLAVE DE CUMPLIMIENTO
MARCO TEORICO
IMPLEMENTACIÓN
EVALUACIÓN INICIAL
RESULTADOS
LECCIONES APRENDIDAS
HHV ( J/g) Planta 1 12.715 Planta 2 12.940 Planta 3 13.435 Planta 4 16.310 Planta 5 14.275 Planta 6 13.275
CTituOlo MBUSTIBLE
Dif
CANTIDAD Independizar biomasa del proceso
CALIDAD Más poder calorífi o K mejor combustión
Promedio 13.825
TAMAÑO DE PARTÍCULA Eliminar grumos
DISTRIBUCIÓN EN HOGAR Evitar acumulación
Titulo OXÍGENO
Ineficacia de la eliminación de aire parásito
Malas políticas de contratación de proveedores
Planta 1 Planta 2 Planta 3 Planta 4 Planta 5 Planta 6
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%
Titulo SISTEMAS CONTROL E INGENIERIA
Desarrollos locales: alto beneficio a bajo
Antes Después
costo Mejora del 16% de eficiencia mediante una mejor instalación
MP Corregido por O2 (mg/m3)
1,420
331
Mejoraen calidad de emisiones
.9%
3%
%EjeMcPuceinón de coCmhpimroemniesaos
(mg/m3)
0%
1,631
0%158
%Ejecución de
co O2 en sos mpromi Chimenea
55.0% 11.4% 15.3%
87.0% 16.4% 17.2%
Planta 1 INICIAL FINAL
13.0%
INICIAL
12.9%
nta11,075 FINAL
49.
0%
Planta 4 INICIAL FINAL
11.4%
INICIAL
15.3%
nta14,631 FINAL
55. 1,80847
2,377
737
1,058 12.9%
73-476
.3%1,058
887
2,377 15.3%
88-575
2,377
Titulo
INICIAL RFEINALSUINICIALL
TFIANAL *DOINICIASL FEINALN INNICIALÚMFINAL ERINICIAOL
SFINAL INICIAL FINAL
Planta 1 Planta 2 Planta 3 Planta 4 Planta 5 Planta 6
MP en Chimenea (mg/m3)
735 1,075 1,158 1,537 604 372 1,047 1,631 1,555 1,192 592 158
%Ejecución de 49.0% 48.0% 73.0% 55.0% 63.0% 87.0% compromisos
MP en O2 en Chimenea Chimenea (mg/m3)
7P3l5a
Planta 2 Planta 3 INICIAL FINAL * INICIAL FINAL
1,11.P51l8%anta1112,25.3337% 106.P02l4%anta1353.702% 1,0P4l7a INICIAL FINAL * INICIAL FINAL
Planta 5 Planta 6 INICIAL FINAL INICIAL FINAL
1,05.P51l5%anta15,21.972% 165.P94l2%anta1671.528% INICIAL FINAL INICIAL FINAL
MP Corregido
48.0% 73.0%
63.0%
87. por O2 (mg/m3) 7375 1,05785 1,914548 1,452307 464094 439762 1,154505 1,14992 1,052902 331
Mejoraen
49.0% 48.0% 73.0% 63.0% calidad de emisiones 13.0-4%6.3%12.9% 11.1-3%2.8%12.3% 10.23%8.4%15.0% -55.9% 10.12%3.4%12.7% 73.3%
O2 en Chimenea 13.0
119.414% 12.3% 104.429% 154.906% 11.4
11,01.410% 11,21.479% 11,60.240% 17.2%
MP Corregido por O2 (mg/m3)
94-342.8%1,420 44398.4%496
1,14203.4%1,149 1,02703.
331
Mejoraen calidad de emisiones
-46.3% -32.8% 38.4% -55.9% 23.4% 73.3%
Titulo
FACTORES CLAVE DE CUMPLIMIENTO
MARCO TEÓRICO
METODOLOGÍA DEL PROYECTO
EVALUACION INICIAL
RESULTADOS
LECCIONES APRENDIDAS
+ DI
FICUL
TAD
I 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
FACT
OR
MU
LTIP
LICA
DOR
Titulo LECCIONES APRENDIDAS
1. Control es más que un calderista viendo un manómetro
2. Vigilar el Oxígeno ( … y probablemente el CO …)
9.0
FACTOR DE CORRECCIÓN RESOLUCION 909/2008
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
3. ¡Contratar por resultados y no por trabajo realizado!
2.0
1.0
0.0
0 5 10 15 20
OXÍGENO MEDIDO
Titulo LECCIONES APRENDIDAS
4. Se requiere una estrategia y la participación de todos
5. Probar, probar y probar … y dar tiempo a la puesta a punto
6. Poco combustible, pequeño y bien distribuído
7. ¡Vigilar el Oxígeno!
Titulo PRÓXIMOS PASOS
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
Titulo AGRADECIMIENTOS
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
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 !