Buenas Prácticas Operacionales para reducir emisiones de material particulado en plantas de beneficio

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Ernesto Piñeiro Segura
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1 TODO SOBRE PALMA DE ACEITE Buenas Prácticas Operacionales para reducir emisiones de material particulado en plantas de beneficio Juan Carlos Espinosa Líder Ambiental Fedepalma 30 de septiembre de 2014

2 CONTENIDO FACTORES CLAVE DE CUMPLIMIENTO MARCO TEÓRICO METODOLOGÍA DEL PROYECTO EVALUACION INICIAL RESULTADOS LECCIONES APRENDIDAS

3 FACTORES CLAVE CUMPLIMIENTO MARCO TEÓRICO METODOLOGÍA DEL PROYECTO EVALUACION INICIAL RESULTADOS LECCIONES APRENDIDAS

4 CÓMO CUMPLIR LA NORMA? Controles Primarios : Asegurar Combustión Completa Controles Secundarios: Sistemas de Control y Nivel de Oxígeno

5 FA Ti C tulo TORES DE CUMPLIMIENTO NORMATIVO: Combustión RESOLUCIÓN 909 DE 2008 Límite superior para Existentes 300 mg/m 3 Límite superior para Nuevas 50 mg/m 3 MP en salida de Caldera (mg/m3) Reducción requerida para 300 mg/m 3 Reducción requerida para 50 mg/m 3 * ** *** 4, % 98.8% 3, % 98.3% 2, % 98.3% 2, % 97.5% 1, % 95.0% % 93.3% % 91.0% * Combustión plantapiloto menos eficiente ** Promedio plantas piloto *** Combustión plantapiloto mas eficiente

8 inh 2 0 Eficiencia: Convencional 70-90%

inh 2 0 FUENTE MEDICIÓN PROPIA FUENTE EPA

6 FA Ti C tulo TORES DE CUMPLIMIENTO NORMATIVO: Sistema de control CICLÓN PALMISTERÍA SEPARADORES INERCIALES Eficiencia 47% Caída de presión: 0.8 inh 2 0 Eficiencia: Convencional 70-90% Alta Eficiencia 80-99% Caída de presión 1-6 inh 2 0 FUENTE MEDICIÓN PROPIA FUENTE EPA 2002 FILTRO DE MANGAS PRECIPITADOR ELECTROSTÁTICO Eficiencia % Caída de presión: 13 inh 2 0 Eficiencia 99.9% Caída de presión: 0.5 inh 2 0 FUENTE EPA 2002 FUENTE EPA 2002

7 FA Ti C tulo TORES DE CUMPLIMIENTO NORMATIVO: Sistema de control MP en salida de Caldera (mg/m3) Reducción requerida para 300 mg/m 3 4, % 3, % 2, % 2, % 1, % % Ciclones de Alta Eficiencia (Alto consumo energético) Ciclones convencionales % Ciclones de Palmistería (baja inversión y consumo energético)

8 FACTORES DE CUMPLIMIENTO NORMATIVO: Corrección de Oxígeno FACTOR DE CORRECCIÓN RESOLUCION 909/ FACTOR MULTIPLICADOR OXÍGENO MEDIDO EJEMPLO Medición real de MP (Condiciones Refer.) O2 Factor 500 mg/m3 MP corregido (mg/m3) 5% % % % ,000 19% ,000

9 FACTORES CLAVE DE CUMPLIMIENTO MARCO TEORICO METODOLOGÍA DEL PROYECTO EVALUACION INICIAL RESULTADOS LECCIONES APRENDIDAS

10 PORTAFOLIO DE BPO _ 1',l, ' '111' 1l cenipalma D. OPERACIÓN A. COMBUSTIBLE 1, , ' ' ::c-jl-=c-_...c-:jo.. L F. ': t SISTEMAS CONTROL EMISIONES B. CONTROL DE C. OXIGENO COMBUSTIÓN

COMBUSTIÓN COMPLETA: Interrelación de muchas variables QUÉ s CÓMO s VARIABLES DE LA COMBUSTIÓN CONSIGNAS DE CONTROL CATEGORÍAS DE BPO TURBULENCIA OXÍGENO TEMPERATURA TIEMPO NORMATIVIDAD 1.

11 COMBUSTIÓN COMPLETA: Interrelación de muchas variables QUÉ s CÓMO s VARIABLES DE LA COMBUSTIÓN CONSIGNAS DE CONTROL CATEGORÍAS DE BPO 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 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

12 TABLERO DE CONTROL ACTUAL ÓPTIMO PRESIÓN VAPOR TEMP. CÁMARA ANALISIS GASES PRESIÓN VAPOR OXIGENO CHIMENEA VOLUMEN Y CALIDAD DE LA BIOMASA TEMP. CHIMENEA PRODUCCIÓN, CONSUMO Y MANTENIMIENTO

13 FACTORES CLAVE DE CUMPLIMIENTO MARCO TEORICO METODOLOGÍA DEL PROYECTO EVALUACION INICIAL RESULTADOS LECCIONES APRENDIDAS

14 ANTECEDENTES Estudios anteriores concluyeron que las BPO pueden reducir significativamente las emisiones contaminantes. OBJETIVO GENERAL 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

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.

15 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 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

16 FACTORES CLAVE DE CUMPLIMIENTO MARCO TEORICO METODOLOGÍA DEL PROYECTO EVALUACION INICIAL RESULTADOS LECCIONES APRENDIDAS

17 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) MPen Chimenea (mg/m3) Eficienciadel sistema decontrol 4.048, , , , ,0 556,0 734, ,0 604,2 797, ,3 591,8 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, , ,3 El orden mostrado es aleatorio y no corresponde con el cuadro de la diapositiva anterior

18 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

19 FACTORES CLAVE DE CUMPLIMIENTO MARCO TEORICO IMPLEMENTACIÓN EVALUACIÓN INICIAL RESULTADOS LECCIONES APRENDIDAS

CTituOlo MBUSTIBLE CANTIDAD Independizar biomasa

combustión HHV ( J/g) Planta 1 12.715 Planta 2 12.

20 CTituOlo MBUSTIBLE CANTIDAD Independizar biomasa del proceso CALIDAD Más poder calorífi o K mejor combustión HHV ( J/g) Planta Planta Planta Planta Planta Planta Promedio Dif TAMAÑO DE PARTÍCULA Eliminar grumos DISTRIBUCIÓN EN HOGAR Evitar acumulación

Planta 6 Medición Inicial 13,0% 11,1% 10,2% 11,4% 10,1% 16,4% Medición

21 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%

22 SISTEMAS CONTROL E INGENIERIA Desarrollos locales: alto beneficio a bajo costo Antes Después Mejora del 16% de eficiencia mediante una mejor instalación

MP en Chimenea (mg/m3) INICIAL R F E INAL SU INICIA L L T FI A NAL * DO INICIA S L F E INAL N IN N ICIAL ÚM FINAL ER INICIA O L S FINAL INICIAL FINAL Planta 1 Planta 2 Planta 3 Planta 4 Planta 5

23 MP en Chimenea (mg/m3) INICIAL R F E INAL SU INICIA L L T FI A NAL * DO INICIA S L F E INAL N IN N ICIAL ÚM FINAL ER INICIA O L S FINAL INICIAL FINAL Planta 1 Planta 2 Planta 3 Planta 4 Planta 5 Planta ,075 1,158 1, ,047 1,631 1,555 1, %Ejecución de 49.0% 48.0% 73.0% 55.0% 63.0% 87.0% compromisos Planta 1 Planta 2 Planta 3 Planta 4 Planta 5 Planta 6 INICIAL FINAL INICIAL FINAL * INICIAL FINAL INICIAL FINAL INICIAL FINAL INICIAL FINAL MP en O2 en Chimenea Chimenea (mg/m3) MP Corregido % 48.0% 73.0% 55. 0% 0% 1, , % , , , ,631 1, , , %Eje M c P uc e i n ón de por co C mo2 h p im ro (mg/m3) e m n i e s a os (mg/m3) %Ejecución Mejoraen de calidad co mpromi O2 en de emisiones sos Chimenea 13.0% 7 P 3 l 5 a nta1 12.9% 1,075 INICIAL FINAL 1,1 Ṗ 51 l 8% anta 1 2,25.37% 106 Ṗ 02 l 4% anta % 1,0 11.4% P 4 l 7 a nta1 15.3% 4,631 FINAL INICIAL FINAL * INICIAL FINAL INICIAL 1,05 Ṗ 51 l 5% anta 1 5,21.972% 165 Ṗ 94 l 2% anta % INICIAL FINAL INICIAL FINAL 49.0% 48.0% 73.0% 55.0% 63.0% 87.0% % 6.3% 12.9% % 2.8% 12.3% % 8.4% 15.0% 11.4% -55.9% 15.3% % 3.4% 12.7% 16.4% 73.3% 17.2% MP O2 Corregido en por Chimenea O2 (mg/m3) MP Mejoraen Corregido por calidad O2 (mg/m3) de emisiones Mejoraen calidad de emisiones , % % 1, % % % , % 1,01.410% 1,21.479% 1,60.240% 17.2% %1, %1, % % 2,377 1, %1,149 1, % % -32.8% 38.4% -55.9% 23.4% 73.3%

24 FACTORES CLAVE DE CUMPLIMIENTO MARCO TEÓRICO METODOLOGÍA DEL PROYECTO EVALUACION INICIAL RESULTADOS LECCIONES APRENDIDAS

25 PRIORIZACIÓN DE BPOs + DIFICULTAD I Entradas Aire Mantenimiento Mejor Contratación Capacitación Dispersión Biomasa Dosificación Biomasa Tamaño Combustible Humedad Combustible Temperatura Cámara Relación aire/combustible Cambio cultural Operación Continua Impacto

0 FACTOR DE CORRECCIÓN RESOLUCION 909/2008 8.0 7.

26 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/ Contratar por resultados y no por trabajo realizado! FACTOR MULTIPLICADOR OXÍGENO MEDIDO

27 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!

28 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

29 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

30 GRACIAS!

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