Consultoría de Proceso Pasta y Papel de Eucalyptus Energía Renovable Biomasa / Medioambiente P&P

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1 Consultoría de Proceso Pasta y Papel de Eucalyptus Energía Renovable Biomasa / Medioambiente P&P Conocimiento para la Excelencia en Calidad y Costes Joaquín Fernández Ruiz jfernandez@eucaprocess.com Móvil : Conocimiento para la Excelencia en Calidad y Costes 1

2 Quienes somos Eucaprocess es una empresa consultora experta, que centra su actividad en la mejora y optimización de Procesos, en el sector de fabricación de Celulosa y Papel, a partir de distintos tipos de madera de Eucalyptus. También está centrada en la consultoría de producción de Energía Renovable a partir de biomasa (residuos forestales y Cultivos Energéticos Leñosos SRWC). Se busca aprovechar el Conocimiento en la búsqueda de la excelencia en ahorro de costes, mejorando la Calidad del producto y manteniendo los resultados medioambientales, todo ello con mínimas inversiones. Se aprovecha una amplia experiencia en Operaciones, Ingeniería, Investigación y Desarrollo, en Fábricas de Celulosa de Eucalyptus y de plantas de Energía Renovable con biomasa, en la península Ibérica y Uruguay. Con amplios contactos con expertos forestales y energéticos. Buscamos asesorar a nuestros clientes, implicándonos en las soluciones, y haciendo un seguimiento para garantizar la implantación de los mismos. Perfil Profesional Ingeniero Industrial, MBA, con amplia experiencia liderando equipos en Operaciones, Ingeniería, I+D y Tecnología, en Fábricas y áreas del Sector de Celulosa y Papel y Energías Renovables (Biomasa y Biorefinería), en la península Ibérica y Uruguay). En continuo contacto con los problemas de producir celulosa con distintos tipos de Eucalyptus (base globulus). Especialista de Proceso en Líneas de Fibra y automatización (experiencia en Finlandia). Considera imprescindible integrar los sistemas de gestión: Calidad, Medioambiente y Seguridad, con las Operaciones y la reingeniería de Costes. Con visión estratégica, de innovación y de transformación tecnológica, gestión del conocimiento y creatividad. Con responsabilidad, entrega y compromiso y siempre con actitud integradora para formar buenos equipos de trabajo, al Joaquín Fernández Ruiz servicio de las mejores soluciones para el cliente. Gerente de Eucaprocess jfernandez@eucaprocess.com Móvil : Linkedin: Conocimiento para la Excelencia en Calidad y Costes 2

3 Servicios de Consultoría experta 1.- Mejora de Proceso Línea de Fibras Celulosa Eucalyptus ASTILLAS Y PARQUES DE MADERA COCCIÓN / DIGESTORES LAVADO DESLIGNIFICACIÓN CON OXÍGENO BLANQUEO ECF TCF DEPURACION Y SECADO DE PASTAS Pág.-4 Pág.-5 Pág.-6 Pág.-7 Pág Control Calidad Pastas, incidencias. Medioambiente Proceso P&P CALIDAD PASTAS MEDIOAMBIENTE CONTROL PROCESO P&P Pág.-9 Pág Optimización Refino Pastas de Eucalyptus (Papel) Pág Producción de Energía Renovable con Biomasa Pág Desarrollo concepto Biorefinería, asociado a la Biomasa Pág Consultoría Estratégica, Benchmarking Tecnológico Pág.-14 Conocimiento para la Excelencia en Calidad y Costes 3

4 1.- Mejora de Proceso Línea de Fibras Celulosa Eucalyptus. ASTILLAS Y PARQUES DE MADERA Gestión del Parque, con mezcla de maderas de Eucalyptus, importación/exportación. Procesado a cocción, influencia en la calidad de la pasta (propiedades físicas y ópticas). Evaluación y recomendaciones técnicas en sistemas de astillado y descortezado. Tamaño de astillas y calidad. Análisis de los efectos de la madera seca. Sistemas de medición y control (peso, densidad) stocks rollizo y astillas. Control de pérdidas por finos, sobretamaños y corteza. Sistemas de medición y calidad de astillas. Aplicación normas SCAN. Gestión de barcos. Conocimiento para la Excelencia en Calidad y Costes 4

5 1.- Mejora de Proceso Línea de Fibras Celulosa Eucalyptus COCCIÓN / DIGESTORES Revisión condiciones de cocción (temperatura, factor-h, carga AA, circulación, tamaño de astillas, densidad básica, carga de astillas y lejía, hidromódulo, rampa de calentamiento, ESQUEMA SIMPLIFICADO soplado, rendimiento cocción) DIGESTOR CONTINUO ASTILLAS COCCION VAPOR 11 ata PREVAPORIZADO IMPREGNACION LAVADO ALTA TEMPERATURA LEJIA BLANCA ENFRIAMIENTO AGUA TEMPLADA LEJIA NEGRA A EVAPORADORES PASTA A BLOW TANK Influencia en calidad, costes y emisiones gaseosas. Base de datos distintos tipos de madera de Eucalyptus: E.globulus, E.urograndis, E.grandis, E.maidenii, E.bicostata, E.saligna, E.dunnii, E.camaldulensis. Simulador de las condiciones de cocción de cada especie de Eucalyptus, para un determinado resultado final: Indice de Kappa (cocción conjunta o por separado). Ahorro de vapor, nivelación cocción discontinua. Condensación gases de descarga, circuito de gases no condensables diluidos y concentrados. Conocimiento para la Excelencia en Calidad y Costes 5

6 1.- Mejora de Proceso Línea de Fibras Celulosa Eucalyptus LAVADO DESLIGNIFICACIÓN CON OXÍGENO Optimización y automatización del lavado en contracorriente, balances, Factor de Dilución, Factor de Desplazamiento, E10. Mejora de la calidad por eficacia del lavado (nº etapas). Análisis y evaluación (experiencia) de distintos equipos de lavado (tecnólogos): Prensas COCCION/LAVADO/DESLIGNIFICACION Ejemplo Filtros de Vacío DIGESTOR PFW (CCA-3560) CCA-4060 CONTINUO Equipos de Difusión 6 5 Filtros Prensa CBF CCA-3560 CCA-3560 DPA-1532 TPRW CCA-3560 VFA R1 DIF R2 P1 TAD 1 P2 TAD LAV Análisis ahorro de agua, recirculación de efluentes y condensados. Influencia en la Calidad, Medioambiente y costes de Blanqueo. Ahorro de energía. Deslignificación con O2: revisión parámetros de control (1 o 2 etapas), carry over, tiempo de retención ( chanelling /marcadores), consistencia, temperatura, carga AA, O2 utilizado. Aditivos: apoyo en pruebas y evaluaciones (agentes de drenaje, antiespumantes, dispersantes de pitch, microbicidas, talco, fosfonatos, agentes quelantes). Ahorro de costes. NPE ( non process elements ): recirculación y drenaje. Lixiviación de las cenizas de los precipitadores electrostáticos de las Caldera de Recuperación. Conocimiento para la Excelencia en Calidad y Costes 6

7 1.- Mejora de Proceso Línea de Fibras Celulosa Eucalyptus BLANQUEO ECF TCF Revisión secuencias de Blanqueo TCF, ECF light, ECF y alternativas, según AOX final buscado, tipos de Eucalyptus utilizados, calidad del agua, etc. Auditoría condiciones de proceso etapas de blanqueo: D 0, D, EO, EOP, PO, POP, Z, P aa ph/temperatura/consistencia/ chanelling /tecnología de torres y pre-torres/mezcladores. Cierre del circuito de aguas de blanqueo, propuestas de recirculación, purgas y efluentes. Influencia en la calidad (pitch, blancura) e incrustaciones (oxalatos). Apoyo en la definición de la estrategia de control automática: blancura y residuales. Conocimiento para la Excelencia en Calidad y Costes 7

8 1.- Mejora de Proceso Línea de Fibras Celulosa Eucalyptus DEPURACION Y SECADO DE PASTAS Depuración presurizada, (en lavado y secapastas), apoyo en la selección de tecnología según la inversión disponible, calidad (ranuras, agujeros) y ahorros previstos. Revisión del diseño, circuito y repuestos de las depuraciones ciclónicas. Separación de plásticos y ligeros. Tanque de Descarga EJEMPLO Esquema Depuración Presurizada en cabecera SEPARACIÓN DE NUDOS DEPURACIÓN PRIMARIA DEPURACIÓN SECUNDARIA DEPURACIÓN TERCIARIA Pasta a LAVADO TRATAMIENTO RECHAZOS DEPURACIÓN (Lavador y Prensa) TRATAMIENTO NUDOS (Lavador) Tanque Nudos Tanque Rechazos Depuración 1ª Nudos a Impregnador Revisión de las condiciones de proceso en la zona húmeda: Consistencias Perfil de máquina Sequedad en cada etapa Tratamiento de Fieltros Sistemas de vacío y su distribución. Selección de tecnología de la combinación de máquina formadora y prensas. Reducción del consumo de agua y vapor (control de atemperamiento). Conocimiento para la Excelencia en Calidad y Costes 8

9 2.- Control Calidad Pastas, incidencias. Medioambiente Proceso P&P CALIDAD PASTAS Calidad: Impurezas ( shives, pitch, carbonilla, plásticos, limos), estrategia de análisis, planes de mejora sistemáticos (con y sin inversiones). Revisión y apoyo en el seguimiento de pruebas de aditivos (fabricantes). Propiedades ópticas: blancura, reversión y amarilleamiento (pastas TCF). Indices de estabilidad con mezclas de madera. Blancura interna y superficial, ojos de pez (grumos), problemas de almacenamiento. Efecto S.A.D.A. (Suciedadd Aparecida Después del Almacenamiento), en pastas TCF con Peróxido de Hidrógeno. reacciones de Fenton Propiedades físicas, influencia y simuladores según mezcla de maderas. Recomendación de mejores tecnologías: medición de sequedad, peso y trazabilidad de las balas de pasta, sistemas de medición automática (on-line) de impurezas y blancura. Sistemas de Calidad: implantación de un sistema innovador de planes anuales de calidad y mejora sistemática. Fijación de objetivos y seguimiento que afecta a todos los departamentos: operativos y de staff (mantenimiento, I+D, Ingeniería, Medioambiente). Complementario y con apoyo a Sistemas ISO-9002 / Calidad Total / TQM. POLITICA Y OBJETIVOS METAS Ejemplo INFORME DE SEGUIMIENTO PROGRAMAA DE GESTION DE LA CALIDAD ACTUACIONES Y DESARROLLO 1.- MEJORA CONTINUA Mejorar los Indices de Calidad de la Pasta por Limpieza y Blancura Reducción de impurezas en la Pasta Parque de Madera Digestores Lavado Deslignificación Blanqueo Rotación Astillas Inversión nueva Criba Granulometría Astillas Astillas de Importación Antraquinona DPTO. SEGUIMIENTO TRIMESTRAL % CUMPLIMIENTO RESPONSABLE 1º Trim. 2º Trim. 3º Trim. 4º Trim. 3ºTrim 4ºTrim P.Madera 0% 25% Laboratorio P.Madera 80% 100% Ingenieria Laboratorio 0% 100% P.Madera 80% 100% Producción 70% 100% Producción 80% 100% Inversión Nuevo Digestor Ingenieria Producción 40% 50% Condiciones de Cocción I+D Revisión Informes Producción 90% 90% I+D Blanqueo I+D Proyecto Segregación Producción 40% 80% Efluentes Ingenieria Filtración Lejía Blanca Producción 0% 20% y L.B. Oxidada Ingenieria Reducción Incocidos Producción 60% 100% y astillas blanqueadas Ingenieria Medición Incocidos Laboratorio 0% 50% Producción Presencia partículas Producción 0% 30% metálicas Análisis de naturaleza Laboratorio 10% 50% de impurezas Conocimiento para la Excelencia en Calidad y Costess 9

10 2.- Control Calidad Pastas, incidencias. Medioambiente Proceso P&P MEDIOAMBIENTE CONTROL DE PROCESO P&P Sistemas de Medioambiente: consultoría para el cumplimiento de los BREF (Reference Document on Best Available Techniques in the Pulp and Paper Industry / IPPC European Commission). Efluentes líquidos, cierre de circuitos (influencia en la calidad de las pastas ECF light y TCF). Medidas internas de reducción de DQO, DBO, color, conductividad. Control del stripping de condensados. Depuración de efluentes, tratamiento 1º y 2º, lodos activados. Revisión tecnológica, benchmarking de apoyo, puestas en marcha, optimizaciones (reactores, decantadores, filtros, Tª, color, SS). EJEMPLO ESQUEMA TRATAMIENTO GENERAL DE EFLUENTES NUTRIENTES CAL o NaOH TRATAMIENTO SECUNDARIO (BIOLOGICO) DECANTADORES BIOLOGICOS (SUCCIÓN) 50% EFLUENTES ALTA DQO ( ppm DQO) TORRE TANQUE SELECTOR REACTOR BIOLOGICO ENFRIADORA MEZCLA TRATAMIENTO PRIMARIO FI 2 50% DECANTADOR PRIMARIO FI 1 50% 50% EFLUENTES DE BAJA DQO ( ppm DQO) 50% ESPESADOR BIOLODOS 100% FILTRO BANDAS ESPESADOR PRIMARIO EFLUENTE FINAL CENTRIFUGA A CALDERA DE BIOMASA SECADO TERMICO DE LODOS Minimización de residuos, reutilización interna. Gases concentrados y diluidos, estrategia de proceso. Parámetros de control de efluentes gaseosos, chimeneas on-line. Conocimiento para la Excelencia en Calidad y Costes 10

11 3.- Optimización Refino Pastas de Eucalyptus (Papel) Recomendaciones de estrategia de refino de pastas de distintos tipos de Eucalyptus, para la reducción de costes energéticos y mejora de la calidad del papel. SISTEMA DE REFINO SEPARADO TINA Fibra Larga SWD TINA Fibra Corta HWD REFINO REFINO REFINO REFINO TINA Rotos TINA Mezcla a máquina deflaker REFINO Influencia de los distintos tipos de madera en el Refino 70 Grado de refino, ºSR Pino Eucalipto Abedul Acacia Energía de refino, W Mezcla de fibra larga y fibra corta Apoyo y soporte Técnico Comercial de fabricantes de pasta de Eucalyptus (E.Urograndis, E.globulus, E.grandis, E.maidenii, E.dunnii), con los fabricantes de papel de distintas especialidades. Reclamaciones ( outsourcing ) Servicio post-venta Planes de Mejora con el cliente Portavoz Especificaciones de producto Conocimiento para la Excelencia en Calidad y Costes 11

12 4.- Producción de Energía Renovable con Biomasa Tecnología en plantas de trituración (dificultades, flexibilidad de las plantas, diseño), mejores tecnologías posibles (BAT) de combustión BFB (materiales, recuperación del calor de las cenizas..), benchmarking de plantas en Escandinavia. Combustibles: análisis (base de datos) y resultados, influencia en el diseño de la planta (corrosión, sinterización y aprovechamiento de las cenizas). Curvas de secado, incremento PCI. Estudios aprovechamiento cenizas (España/Suecia). Nuevos proyectos de plantas de biomasa, apoyo conocimiento del sector, apoyo en las ofertas de construcción, valoración de empresas y proyectos. Contacto con tecnólogos. Estudios de aproximación, plantas híbridas termosolares-biomasa (desde el lado de la biomasa). Cultivos Energéticos y plantas de producción de energía. Modelo de negocio, costes, análisis de sensibilidad, claves estratégicas, análisis de riesgos. Evaluación de Productividades SRWC (Ejemplo) A B Media Secano C D E F Media Regadío t. /ha/año Contactos con consultores forestales de prestigio internacional, apoyo de consultoras nacionales forestales (posible asociación proyectos de interés). Contactos con Centros Públicos y Privados en relación a la biomasa. Cultivos Energéticos Leñosos (SRWC Short rotation woody coppice ), información sobre mejora genética (especies de interés con máxima en kwh/ha/año), selvícultura y maquinaria adaptada a SRWC. Conocimiento para la Excelencia en Calidad y Costes 12

13 5.- Desarrollo concepto Biorefinería, asociado a la Biomasa Benchmarking y contactos en gasificación del sector de Pasta y Papel (Ej. Hornos de Cal con gas producido por gasificación de Biomasa, producción de combustibles por gasificación de lignina). Otros contactos: gasificación y motores de gas, Plantas innovadoras con tecnología de 2ª transformación de la madera. Contactos en técnicas de análisis del ciclo de vida y huella de carbono, participación en Proyecto europeo Biorenew. Vigilancia tecnológica de nuevas aplicaciones en Biorefinería (transferencia de experiencias en el sector P&P Escandinavia), Nordic Wood Biorefinary Congress, informes valorados. MADERA Eucalyptus PARQUE MADERA Alternativas Proceso Kraft BIOREFINERÍA DESCORTEZADO ASTILLADO Corteza CALDERA CORTEZAS Vapor Astillas O 2/ NaOH -L.B. Ox. H 2O 2 / O 2/ NaOH / ClO 2 COCCIÓN TAMIZADO PRELAVADO DESLIGNIFICACION OXIGENO POSTLAVADO BLANQUEO ECF / TCF SECADO Licor Negro -BIOMASA/ RESTOS FORESTALES -CULTIVOSENERGÉTICOS LEÑOSOS HIDROLISIS Astillas Licor Blanco PROCESO KRAFT EVAPORADORES L.N. TRATAMIENTO BIOLOGICO EMBALADO CALDERA BIOMASA GASIFICACIÓN BIOMASA Celulosa Licor Negro Concentrado Na 2SO 4 TRATAMIENTO FISICO-QUIMICO ALMACEN PASTA CAUSTIFICACIÓN L.B. Licor Verde CALDERA RECUPERACION PASTA ECF / TCF Hemicelulosas Ca CaCO 3 HORNOS CAL Vapor TURBOCOMPRESOR Licor Negro Concentrado VAPOR a Proceso ELECTRICIDAD a Proceso/ Mercado PRECIPITACIÓN LIGNINA Ultrafiltración BLGMF Gasificación L.N. Fuel Motores BLGCC Gasificación L.N. Ciclo Combinado Fs& Ts Fischer ADITIVOS PRODUCTOS QUÍMICOS COMBUSTIBLES BIODIESEL BIOETANOL VAPOR ENERGÍA ELÉCTRICA Valoración de experiencias y ofertas, de producción de biocombustibles a partir de microalgas. Otras soluciones para el aprovechamiento de las hemicelulosas (fermentación y producción de bioetanol), derivados de la lignina (lignosulfonatos), nanotecnología de fibras de celulosa. Experiencias en Suecia y Finlandia. Conocimiento para la Excelencia en Calidad y Costes 13

14 6.- Consultoría Estratégica, Benchmarking Tecnológico Dirección Técnica y de Proyectos asociada. Selección de Tecnología y Proceso en reformas y Fábricas nuevas ( green-field ). Apoyo con Ingenierías, en viajes de referencias tecnológicas y operativas. Estrategia de análisis y ahorro de costes: Productos Químicos y Aditivos, perdidas en rendimiento celulósico, Energía, Embalaje, Fijos y Semifijos (fungibles). Revisión Planes I+D de medio y largo plazo. Conexión entre estrategia forestal con especies de Eucalyptus, y sus aplicaciones papeleras. Desarrollo de un innovador Plan de Gestión del Conocimiento en la Fabricación de Celulosa y Papel. Análisis de la organización de una Fábrica, niveles de formación. ANALISIS DEL CONOCIMIENTO Actividad: CELULOSA Area de Innovación: COCCION ACLARACION ESQUEMAS Y LEYENDAS Tipos de conocimientos: COCCION Automatización optimización y control AUT DCS + Ing+Mto.Elec Conocimiento Maderas para Cocción MAD Fcas. + DIT Teoría química de la Cocción TEO Lab. y/o CIT Operativa Gral. Digestores (y/o MTO) OPE Planta Fcas. (MTO) Influencia Cocción propiedades Papeleras PAP CIT + DCL+LAB Ingeniería en Proyectos de Cocción ING Ofic.Téc. "Experto" compendio de teoría, "Experto" conocimiento teórico y Alto Potencial de desarrollo práctica,ingeniería,automatización experimental Planta Piloto,contacto con como especialista en Cocción visitas,experiencia y casuística. Fcas.,Congresos, visitas y estado del arte Nombre 30 Nombre 30 Nombre AUT MADTEOOPE PAP ING 12 AUT MADTEOOPE PAP ING 12 AUT MADTEOOPE PAP ING 12 Edad (Posibilidad de dar o recibir formación) Nombre 30 Antigüedad (capacidad transmisión "Cultura" ENCE) 55 AUT MADTEOOPE PAP ING 12 Años en puestos relacionados Tipos de Conocimientos (alta especialización) Asesoría para la integración de los Sistemas de Calidad, Medioambiente y Seguridad con las Operaciones. Los sistemas deben trabajar para la operación, mejorando la calidad y reduciendo costes. Sistemas de Medioambiente: consultoría para el cumplimiento de los BREF. Consultoría de optimización de laboratorios, reducción de costes y automatización. Peritación de incidentes industriales, investigación causas. Apoyo técnico en técnicas de definición de riesgos para el negocio: Risk management. Conocimiento para la Excelencia en Calidad y Costes 14