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2
Costos competitivos.
Reducción de consumos
energéticos.
Reducción de consumo de solvente.
Cuidado del medio
ambiente.
Reducción de efluentes.
La sustentabilidad depende entre otros factores de:
PENSAMIENTO A
LARGO PLAZO
OBJETIVOS
3
TEMAS A DESARROLLAR
Claves de un concepto avanzado endestilación.
Niveles de recuperación y optimizaciónenergética de las plantas de avanzada.
3
HERRAMIENTAS A UTILIZAR
Potencialidades y Propuestas concretasde optimización y mejoras.
Qué valores de consumos energéticos sepueden lograr con integración total deplanta y servicios.
REDUCCION
DE COSTOSREDUCCIÓN ENERGÉTICA
MATERIA PRIMA
ENERGIA
PRODUCTOS
TEMAS A DESARROLLAR
EFICIENCIA
4
PREPARATION
DESOLVENTIZER& TOASTER
DISTILLERY
EXTRACTOR
DESOLVENTIZED
MEAL TO DRYER
STEAM
(DIRECT)
STEAM
(INDIRECT)
STEAM
(CONDESATE)
GRAINSTORAGE
SEEDSEED
AIR
DT VAPORS
EXTRACTOR VAPORS
MISCELLA (OIL + SOLVENT)
MEAL + SOLVENT
SOLVENT
SKIM PIT /
ZERO EFFLUENT
SYSTEM
WASTE
WATER
ATM
OILTO
STORAGE
TANKS
SOLVENT EXTRACTION PLANTBASIC PROCESS FLOW DIAGRAM
STEAM
(DIRECT)
STEAM
(INDIRECT)
PREPARATION
DESOLVENTIZER& TOASTER
EXTRACTOR
DESOLVENTIZED
MEAL TO DRYER
STEAM
(DIRECT)
STEAM
(INDIRECT)
STEAM
(CONDESATE)
GRAINSTORAGE
SEEDSEED
AIR
DT VAPORS
EXTRACTOR VAPORS
MISCELLA (OIL + SOLVENT)
MEAL + SOLVENT
SOLVENT
ATM
SKIM PIT /
ZERO EFFLUENT
SYSTEM
WASTE
WATER
OILTO
STORAGE
TANKS
SOLVENT EXTRACTION PLANT - DESTILLERYBASIC PROCESS FLOW DIAGRAM
STEAM
(DIRECT)
STEAM
(INDIRECT)DISTILLERY
5
Fundamentos del Proceso Separación Aceite - Solvente
Solución Homogénea Aceite-solvente (Miscela)
Solvente
Aceite
Reciclo a Extracción
Producto a Tanques
Proceso
La separación se basa en la propiedad de la marcada diferencia de presión de vapor (volatilidad)de los dos componentes a separar.
El aporte de calor permite entonces generar una nueva fase por evaporación (fase vapor) que escasi 100% pura en solvente.
Principio de Separación: Evaporación
La concentración de aceite en la fase líquida está limitada por la temperatura a la que se puedesometer al aceite, tratándose de un fluido termo-sensible.
Primera Etapa
Por este método de separación se logra remover hasta el 95% del solventepresente en la miscela proveniente de la extracción.
Extracción
Miscela inicial (diluida)
Miscela final(concentrada)
95% Aceite
5% Solvente
25% Aceite
75% Solvente
Ca
lor
Fundamentos del Proceso Separación Aceite - Solvente
6
30
50
70
90
110
130
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Conc. Miscella [% wt oil]
760 mmHg abs
320 mmHg abs
220 mmHg abs
PRESSURE DECREASE
(VACUUMINCREASE)
HEXANE/OIL MIXTURES- Liquid / Vapour Equilibrium
Tem
p.
[ºC
]Fundamentos del Proceso Separación Aceite - Solvente
PROCESS FLOW DIAGRAMPART l
DESOLVENTIZER &
TOASTERVAPOUR
SCRUBBERDOME
SEPARATOREVAPORATOR
FIRST STAGE
EVAPORATOR(ECONOMIZER)
VACUUM
CONDENSER
VACUUM EJECTOR
EDIBLE OIL
STRIPPER
FINAL
EVAPORATOR
DT AND
EXTRACTORCONDENSER
FINAL VENT
CONDENSER
SOLVENT
PREHEATER(ECONOMIZER)
OIL / MISCELLA
ECONOMIZER
EXTRACTOR
MISCELLA
HYDROCYCLON
MISCELLA
TANK
EDIBLE OIL
COOLER
HYDRATOR
CENTRIFUGE
VACUUM
EJECTOR
EDIBLE OIL
HEATER
COOLING
WATER
SOLVENT
HEATER
STEAM
STEAM
WASTE
WATERSTRIPPER
COOLING
WATER
MINERAL OILSTRIPPER
STEAM
STEAM
GUMS
COOLING
WATER
STEAM
COOLING
WATER
COOLING
WATER
TO OIL
STORAGETANKS
WATER
STEAM
EDIBLE OIL
DRYER
EDUCTOR
STEAM
STEAM
STEAM
STEAM
VENT TO ATM
MISCELLA
PREHEATER
DOME
SEPARATORSTRIPPER
7
1er Evaporador
Main Stage Ev aporator
Evapora el 85-95% del
total de solvente
contenido en miscela.
Tube WallShell
Miscella(Liquid)
Heat from DT Vapours
Miscella (Liquid +Vapour)
Bubbles of Vapour Phase
Es el Economizador más
importante de la destilería.
Evaporador de gran
capacidad y eficiencia.
Descripción del proceso / Equipos
35
40
45
50
55
60
65
70
75
0 10 20 30 40 50
Tem
p.
[°C
]
Heat Flow [10^3 kcal/h / Ton/h Seed]
Temp. vs Heat Flow - Summer Condition1st Stage Ev aporator
DT Vapours - Shell Side
Miscella - Tube Side
DT
[°C
]
Vacuum: 320 mmHg abs (CW: 30ºC)
Fundamentos del Proceso Separación Aceite - Solvente
8
35
40
45
50
55
60
65
70
75
0 10 20 30 40 50
Tem
p.
[°C
]
Heat Flow [10^3 kcal/h / Ton/h Seed]
Temp. vs Heat Flow - Winter Condition1st Stage Evaporator
DT [°C
]
DT Vapours - Shell Side
Miscella - Tube Side
Primer Evaporador FIRST STAGE EVAPORATOR
Vacuum: 220 mmHg abs(CW: 21ºC)
PROCESS FLOW DIAGRAMPART l
DESOLVENTIZER &
TOASTERVAPOUR
SCRUBBERDOME
SEPARATOREVAPORATOR
FIRST STAGE
EVAPORATOR(ECONOMIZER)
VACUUM
CONDENSER
VACUUM EJECTOR
EDIBLE OIL
STRIPPER
FINAL
EVAPORATOR
DT AND
EXTRACTORCONDENSER
FINAL VENT
CONDENSER
SOLVENT
PREHEATER(ECONOMIZER)
OIL / MISCELLA
ECONOMIZER
EXTRACTOR
MISCELLA
HYDROCYCLON
MISCELLA
TANK
EDIBLE OIL
COOLER
HYDRATOR
CENTRIFUGE
VACUUM
EJECTOR
EDIBLE OIL
HEATER
COOLING
WATER
SOLVENT
HEATER
STEAM
STEAM
WASTE
WATERSTRIPPER
COOLING
WATER
MINERAL OILSTRIPPER
STEAM
STEAM
GUMS
COOLING
WATER
STEAM
COOLING
WATER
COOLING
WATER
TO OIL
STORAGETANKS
WATER
STEAM
EDIBLE OIL
DRYER
EDUCTOR
STEAM
STEAM
STEAM
STEAM
VENT TO ATM
MISCELLA
PREHEATER
DOME
SEPARATORSTRIPPER
9
Intercambiador de Casco y Tubos que condensa los vapores provenientes de la
evaporación de miscela a vacío y los vapores de stripping de aceite vegetal y mineral.
Es el segundo equipo en importancia.
Los niveles de vacío que logra dependen de la temperatura del agua de enfriamiento de
torre disponible, normalmente 440 mmHg a 30 ºC (verano) y 540 mmHg a 21 ºC (invierno).
Diseño de baja pérdida de carga y alta capacidad de flujo de gases.
Descripción del proceso / Equipos
Condensador de Vacío
Vacuum Condenser
25
30
35
40
45
50
55
60
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
Tem
p.
[°C
]
Heat Flow [10^3 kcal/h / ton/h Seed]
Vacuum Condensation Curve
Solv ent + Water Vapours Side
Cooling Water Side
Vacuum: 320 mmHg abs - CW: 30 ºC
WaterCond.
Solv ent Condensation
Condensador de Vacío VACUUM CONDENSER
10
25
30
35
40
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Tem
p.
[°C
]
Heat Flow [10^3 kcal/h / ton/h Seed]
Vacuum Condensation Curve
Cooling Water Side
Solv ent CondensationSubcooling
of Air + Solv ent
Solv ent + Water Vapours
Vacuum: 320 mmHg abs - CW: 30 ºC
Condensador de Vacío VACUUM CONDENSER
PROCESS FLOW DIAGRAMPART l
DESOLVENTIZER &
TOASTERVAPOUR
SCRUBBERDOME
SEPARATOREVAPORATOR
FIRST STAGE
EVAPORATOR(ECONOMIZER)
VACUUM
CONDENSER
VACUUM EJECTOR
EDIBLE OIL
STRIPPER
FINAL
EVAPORATOR
DT AND
EXTRACTORCONDENSER
FINAL VENT
CONDENSER
SOLVENT
PREHEATER(ECONOMIZER)
OIL / MISCELLA
ECONOMIZER
EXTRACTOR
MISCELLA
HYDROCYCLON
MISCELLA
TANK
EDIBLE OIL
COOLER
HYDRATOR
CENTRIFUGE
VACUUM
EJECTOR
EDIBLE OIL
HEATER
COOLING
WATER
SOLVENT
HEATER
STEAM
STEAM
WASTE
WATERSTRIPPER
COOLING
WATER
MINERAL OILSTRIPPER
STEAM
STEAM
GUMS
COOLING
WATER
STEAM
COOLING
WATER
COOLING
WATER
TO OIL
STORAGETANKS
WATER
STEAM
EDIBLE OIL
DRYER
EDUCTOR
STEAM
STEAM
STEAM
STEAM
VENT TO ATM
MISCELLA
PREHEATER
DOME
SEPARATORSTRIPPER
11
Extracción80%
Aceite
20% Solvente
25%Aceite
75% Solvente
Calor de Vapores DT
2º Etapa
1º Etapa de Evaporación (Baja Temperatura):
95% Aceite
5% Solvente
2º Etapa80%
Aceite
20% Solvente
Calor de Vapor Calefacción
2º Etapa de Evaporación (Alta Temperatura):
Fundamentos del Proceso Separación Aceite - Solvente
30
50
70
90
110
130
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Tem
p.
[°C
]
Conc. Miscella [% wt]
760 mmHg abs
320 mmHg abs
220 mmHg abs
1st Stage Ev aporator
2nd StageEv aporator
MISCELLA - 1st Stage Evaporation
Fundamentos del Proceso Separación Aceite - Solvente
12
Tipos de Separador:
Ciclónico:
• Menor Diámetro
• Mayor Flexibilidad ante variaciones de carga.
Whirly Gigs:
• Diámetro Intermedio.
Descripción del proceso / EquiposDomo Separador1er Evaporador
First Stage Ev aporator
Debe ser de alta
eficiencia para evitar contaminación por
solvente
PROCESS FLOW DIAGRAMPART l
DESOLVENTIZER &
TOASTERVAPOUR
SCRUBBERDOME
SEPARATOREVAPORATOR
FIRST STAGE
EVAPORATOR(ECONOMIZER)
VACUUM
CONDENSER
VACUUM EJECTOR
EDIBLE OIL
STRIPPER
FINAL
EVAPORATOR
DT AND
EXTRACTORCONDENSER
FINAL VENT
CONDENSER
SOLVENT
PREHEATER(ECONOMIZER)
OIL / MISCELLA
ECONOMIZER
EXTRACTOR
MISCELLA
HYDROCYCLON
MISCELLA
TANK
EDIBLE OIL
COOLER
HYDRATOR
CENTRIFUGE
VACUUM
EJECTOR
EDIBLE OIL
HEATER
COOLING
WATER
SOLVENT
HEATER
STEAM
STEAM
WASTE
WATERSTRIPPER
COOLING
WATER
MINERAL OILSTRIPPER
STEAM
STEAM
GUMS
COOLING
WATER
STEAM
COOLING
WATER
COOLING
WATER
TO OIL
STORAGETANKS
WATER
STEAM
EDIBLE OIL
DRYER
EDUCTOR
STEAM
STEAM
STEAM
STEAM
VENT TO ATM
MISCELLA
PREHEATER
DOME
SEPARATORSTRIPPER
13
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
70 75 80 85 90 95 100
Tem
p.
[°C
]
Conc. Miscella [% wt]
MISCELLA - 2nd Stage Evaporation
760 mmHg abs
320 mmHg abs
220 mmHg abs
2nd Stage Ev aporator Stripping1st Stage Evap.
.
Fundamentos del Proceso Separación Aceite - Solvente
Segunda Etapa
2º Etapa
Stripping o Despojamiento
95% Aceite
5% Solvente
0.01% (100 ppm)
Solvente
99.99% Aceite
Las especies se mueven desde zonas de mayor a menor concentración, diferenciaque determina la fuerza impulsora de este fenómeno de transferencia de masa.
Principio de Separación: Difusión molecular entre fases
La fase aceite (líquida) se pone en contacto con una fase gaseosa (vapor) para darorigen al proceso de transferencia del solvente de la fase líquida a fase gaseosa.
Vapor directo
Fundamentos del Proceso Separación Aceite - Solvente
14
Fundamentos del Proceso Separación Aceite - Solvente
Aceite 95/97 % Vapores solvente + agua
Aceite 0.01 % Vapor de agua
Liquid Phase Gas Phase
Co
nc
en
tra
tio
n o
f d
iffu
sin
g s
olu
te A
Inte
rface
yAG
yAi
xAi
xAL Conc. Gradient
Transferencia de masa entre fases
Remover un componente de la fase líquida al ponerla en contacto con una fase vapor se denominaStripping o Despojamiento.
Características:
Plato de pobre contacto L/V, pero muy robusto
al ensuciamiento dadas las áreas grandes deflujo de vapor y líquido.
Demanda una gran cantidad de platos para
lograr la transferencia buscada.
Usa un caudal de vapor motriz mayor que el
equipos de platos de mayor eficiencia.
Temperatura de Operación: 100 – 120ºC.
Especificación < 100 / 500 ppm solvente.
Equipo de Disco y Anillos
Descripción del proceso / Equipos
Domo Separador2do Evaporador &
Stripper de Aceite Vegetal
Edible Oil Stripper
15
Descripción del proceso / Equipos
Domo Separador2do Evaporador &
Stripper de Aceite Vegetal
Edible Oil Stripper
ÍTEM 18B/22
Características:
Plato de de alta eficiencia contacto L/V, y de
probada robustez frente a la naturaleza“ensuciante” de este sistema.
Demanda una menor canti dad de platos que
un equipos de D&D por la mayor eficiencia decontacto.
Usa un caudal de v apor motriz menor.
Temperatura de Operación: 90 – 100ºC (menorque el de D&D).
Especificación = 20 a 40 ppm solvente.
Equipo de Platos Perforados
PROCESS FLOW DIAGRAMPART l
DESOLVENTIZER &
TOASTERVAPOUR
SCRUBBERDOME
SEPARATOREVAPORATOR
FIRST STAGE
EVAPORATOR(ECONOMIZER)
VACUUM
CONDENSER
VACUUM EJECTOR
EDIBLE OIL
STRIPPER
FINAL
EVAPORATOR
DT AND
EXTRACTORCONDENSER
FINAL VENT
CONDENSER
SOLVENT
PREHEATER(ECONOMIZER)
OIL / MISCELLA
ECONOMIZER
EXTRACTOR
MISCELLA
HYDROCYCLON
MISCELLA
TANK
EDIBLE OIL
COOLER
HYDRATOR
CENTRIFUGE
VACUUM
EJECTOR
EDIBLE OIL
HEATER
COOLING
WATER
SOLVENT
HEATER
STEAM
STEAM
WASTE
WATERSTRIPPER
COOLING
WATER
MINERAL OILSTRIPPER
STEAM
STEAM
GUMS
COOLING
WATER
STEAM
COOLING
WATER
COOLING
WATER
TO OIL
STORAGETANKS
WATER
STEAM
EDIBLE OIL
DRYER
EDUCTOR
STEAM
STEAM
STEAM
STEAM
VENT TO ATM
MISCELLA
PREHEATER
DOME
SEPARATORSTRIPPER
16
Water Spray
(Hollow cone)
Gas Flow
Direction
Spraying
Nozzle
Duct Wall
Descripción del proceso / Equipos
Lavador de Gases
Vapour Scrubber
Herramientas avanzadas de Simulación y Diseño
Para el diseño de la destilería se parte de una simulación rigurosa del proceso completo
17
Software de cálculo de equipos
Calcular Columnas de Destilación, Stripping, Absorción, etc.
Diseñar nuevos Intercambiadores de Calor.
Diseñar Separadores L-V & L-L..
Herramientas avanzadas de Simulación y Diseño
MINERAL OIL ECONOMIZER
MINERAL OIL COOLER
MINERAL OIL
ABSORBER
FAN
MINERAL OILSTRIPPER
VENT TOATMOSPHERE
MINERAL OILHEATER
STEAM
STEAM
Circuito de Aceite Mineral
Recuperación de Solv ente del Aire Venteado
18
PROCESS FLOW DIAGRAMPART l
DESOLVENTIZER &
TOASTERVAPOUR
SCRUBBERDOME
SEPARATOREVAPORATOR
FIRST STAGE
EVAPORATOR(ECONOMIZER)
VACUUM
CONDENSER
VACUUM EJECTOR
EDIBLE OIL
STRIPPER
FINAL
EVAPORATOR
DT AND
EXTRACTORCONDENSER
FINAL VENT
CONDENSER
SOLVENT
PREHEATER(ECONOMIZER)
OIL / MISCELLA
ECONOMIZER
EXTRACTOR
MISCELLA
HYDROCYCLON
MISCELLA
TANK
EDIBLE OIL
COOLER
HYDRATOR
CENTRIFUGE
VACUUM
EJECTOR
EDIBLE OIL
HEATER
COOLING
WATER
SOLVENT
HEATER
STEAM
STEAM
WASTE
WATERSTRIPPER
COOLING
WATER
MINERAL OILSTRIPPER
STEAM
STEAM
GUMS
COOLING
WATER
STEAM
COOLING
WATER
COOLING
WATER
TO OIL
STORAGETANKS
WATER
STEAM
EDIBLE OIL
DRYER
EDUCTOR
STEAM
STEAM
STEAM
STEAM
VENT TO ATM
MISCELLA
PREHEATER
DOME
SEPARATORSTRIPPER
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
20
30
40
50
60
70
80
0 10 20 30 40 50 60
%w
/w C
on
de
ns
ed
Te
mp
. [°
C]
Heat Flow [10^3 kcal/h / ton/h Seed]
DT Vapours Condensation Curve
1st Evaporator
% Condensado
SolventPreheater
DT Condenser
Descripción del proceso / Equipos
DT AND EXTRACTOR CONDENSERCondensador de Vapores DT & Extractor
19
STEAM
CONDENSATEFROM DT / DC
MINERAL
OIL COOLER
MINERAL
OIL COOLER
MINERAL OIL
ABSORBER
FAN
MINERAL OIL
STRIPPER
VENT TO
ATMOSPHERE
MINERAL OIL
HEATER
STEAM
STEAM
SOLVENT
WATERSEPARATOR
WATER / WATER
ECONOMIZER
WASTE
WATERSTRIPPER
ATMOSPHERIC
CONDENSATEFLASH DRUM
FROM
CONDENSERS
STEAM
WATER
TOEFFLUENT
STEAM
STEAM
CONDENSATESFROM
DESTILLERY
RETURN
TOBOILER
HIGH PRESSURE
CONDENSATEFLASH DRUM
PROCESS FLOW DIAGRAM
PART lI
La función del equipo consiste en
vaporizar cualquier posible presencia de
solvente en la fase acuosa proveniente
del Separador Agua/Solvente.
El equipo con platos, para darle un buen
contacto vapor - líquido, que asegure
fundamentalmente una buena
transferencia de calor. Fuente de Calor: se aprovecha la
descarga permanente de gases del
eyector en zona de platos.
Fondo: sparger con vapor directo
por seguridad.
Descripción del proceso / Equipos
Stripper de Seguridad
Waste Water Stripper
20
Aceite Final
< 50 PPM (mg/kg)
0.015 lt /soybean ton
6 ton/year for 2000 TPD Soybean Plant
< 10 (2-10) gr/m3 of solvent
0.023 lt /soybean ton
7.6 ton/year for 2000 TPD Soybean Plant
< 3.5 m3/h for 2000 TDP plant capacity
20 (10/30) PPM of solvent content
0.5 ton/year for 2000 TDP plant capacity
Corrientes de productos y efluentes
Contenido de solvente
Aire Venteado
Agua Efluente
CUIDADO DEL MEDIO AMBIENTE
INNOVACIONES TECNOLOGICAS
Búsqueda permanente de soluciones tendientes a :
Minimizar o eliminar las emisiones de soluciones líquidas y gaseosas.
Reducción de consumo de solvente.
Reducción de consumo de energía.
21
Características:
Evapora el 95 - 97 % del agua generada por el proceso.
El vapor generado se utiliza como vapor de stripping en el toaster.
El 3,5% de purga concentrado en sólidos se incorpora a la harina.
Se elimina el 100% del efluente.
Costo operativo prácticamente cero.
Sistema de Efluente Cero
Zero Efluent System (ZES)
CUIDADO DEL MEDIO AMBIENTE
ZERO EFLUENT SYSTEM (ZES)
FEED PUMP
CIRCULATINGPUMP
WASTE WATERPRE-HEATER
(STEAM)
WASTE WATEREVAPORATOR
LC
LC
MATHOPERATOR
FC
STEAM
(PURGE)
VENT
STEAMOVERHEATER
PC
TC
WASTEWATER
SEPARATOR
FI
ZESFEEDTANK
TC
STEAM
22
INTEGRACIÓN
ENERGÉTICA
ANALISIS PINCH A TODA LA PLANTA DE CRUSHING
PREPARATION
DESOLVENTIZER& TOASTER
DISTILLERY
EXTRACTOR
DESOLVENTIZED
MEAL TO DRYER
STEAM
(DIRECT)
STEAM
(INDIRECT)
STEAM
(CONDESATE)
GRAINSTORAGE
SEEDSEED
AIR
DT VAPORS
EXTRACTOR VAPORS
MISCELLA (OIL + SOLVENT)
MEAL + SOLVENT
SOLVENT
SKIM PIT /
ZERO EFFLUENT
SYSTEM
WASTE
WATER
ATM
OILTO
STORAGE
TANKS
SOLVENT EXTRACTION PLANTBASIC PROCESS FLOW DIAGRAM
STEAM
(DIRECT)
STEAM
(INDIRECT)
23
Qué es Análisis Pinch?
Método sistemático basado en principio s termodinámicos
para lograr ahorros de energía mediante una integración de
calor maximizando la recuperación y reduciendo los servicios
externos (vapor y agua de enfriamiento).
INTERCAMBIADOR DE CALOR: una corriente fría con una corriente caliente
T (ºC)
Q (kw)
50º C
40º C
180º C
130º C
Cooler Heat xchanger Heater
40º CC
H
130º C
180º C50º C
Calentamiento
Corriente Fría
CorrienteCaliente
Enfriamiento
Análisis Pinch
24
CURVA COMPUESTA - CURVA COMPUESTA -
Análisis Pinch
MinimunHot Utility
Cold Utility
CURVAS COM PUESTAS
DE CORRIENTES FRIAS Y CALIENTES
Q (kW)
T (ºC)Minimun
Hot Utility
MinimunCold Utility
Process to Process
HEAT EXCHANGE
Análisis Pinch
25
COMPARACION CURVAS DE CALOR
Consumo total de vapor con Extracción para una planta de soja (Kg/Ton)
Con Economización 135 a 140
Sin Economización 230 a 250
Análisis Pinch
FLASH STEAM RECOVERYFULL USAGE OF FLASH STEAM INSIDE DESTILLERY
FIRST STAGEEVAPORATOR
OIL TOMISCELLA
ECONOMIZER
MISCELLAPRE-HEATER
ATMOSPHERICCONDENSATE FLASH TANK
WATERTO
BOILER
SECONDEVAPORATOR
HIGH PRESSURE
CONDENSATE
FLASH DRUM
LC
TC
STEAM
(FLA
SH
STE
AM
)
VENTTO ATM.
CONDENSATE TOWASTE WATER
STRIPPER
H.P. CONDENSATESFROM DT / DC
(10 BARG)L.P. CONDENSATESFROM HEATERS
(1 - 4 BARG)
50ºC
75ºC
80/90ºC
1.5 Barg
75/80ºC
1.5 Barg
CONDENSATE PUMP
FIRST STAGEEVAPORATOR
MISCELLA PUMP
26
MEAL DRYER – AIR PREHEATING HEAT EXCHANGER WITH AN INTERMEDIATE HOT WATER CIRCULATING LOOP
EDIBLE
OIL STRIPPER
MINERAL
OIL STRIPPER
AIR
BLOWER
VACUUM
CONDENSER
STEAM
VAPOR TO
EJECTOR
AIR
BLOWER
HOT WATER
HEAT
EXCHANGER
EXPANSION
TANK
(HOT WATER)
VENT
MAKE UP
WATER
AIR PREHEATER
(ECONOMIZER)
AIR
HEATER
140ºC
MEAL
DRYER
WATER
RECIRCULATING PUMP
55 - 60ºC
0 - 35ºC
DT / DC
VACUUM
CONDENSATE
VACUUM
CONDENSATE
60ºC
70ºC
MEAL
COOLER
Precalentamiento de aire del Secador de Harina con vapores de stripping.
Detalles
Se aprovecha el 70-100% del vapor de agua de salida de los
Strippers de aceite vegetal y aceite mineral.
Permite Precalentar el aire desde 30 ºC a 60 ºC en verano, y de
0 ºC a 45 ºC en invierno.
Produce un ahorro de vapor de 9 a 13 kg/ton de semilla, según
sea verano o invierno.
27
EXPANSION
TANK
VENT
MAKE UP
WATER
WATER
RECIRCULATING PUMP
FLUE GAS
TO WATER
INTERCHANGER
AIR
PREHEATER
BOILER
FLUE GAS
EXIT
HOT WATER
AIR
AIR
GRAIN
DRYER
(Or BEAN
HEATER)
(Or MEAL
DRYER)
ECO-MAX®: Precalentamiento del Aire con Gases de Combustión de Caldera
por medio de Circuito de Agua – Aprovechamiento de calor en el proceso
FLUE GAS EXIT
(BOILER)
AIR PREHEATERS
EXPANSION TANK
DAMPERS
FLUE GAS EXIT (FROM
ECONOMIZER)
USE OF RECOVERED
HEAT in GRAIN DRYER/BEAN HEATER
OR MEAL DRYER
PIPING OF HOT WATER
CIRCULATION
BOILER
ECO-MAX®: Precalentamiento del Aire con Gases de Combustión de Caldera
por medio de Circuito de Agua – Aprovechamiento de calor en el proceso
28
Precalentamiento del Aire con Gases de Combustión de Caldera por medio de Circuito de Agua
Integración entre Secado de Granos y Caldera
Toma ventaja de los gases de caldera, enfriando el gas
agotado de 180-200ºC a 100-110ºC.
A modo de ejemplo, utilizando una relación de aire específica
de 60 m3/min/Ton (750.000 m3/ h para 5000 capacidad de la
planta TPD), el aumento de temperatura en el aire de entrada
es de alrededor de 10ºC.
Ahorro de Combustible alrededor del 25-30% en Secadora.
Aumento del Rendimiento de la Caldera de 4 a 5%.
Detalles
Ejemplo: Consumo de Planta Total con Expandido
1. El consumo de vapor se
expresa en Kg/Ton.
2. Plant Capacity: 5000 TPD
3. Retención de solvente :26%
4. Material: Expanded Soybean
5. Full Miscella: 30%6. DT Dome Temperature: 72ºC
Notas:
1) Estándar Plant
2) Full Integrated Plant
DT Indirect 25 25
DT Direct 87 87
Total DT 112 112
Solvent Extraction Plant (Distillery) 28 28
Sub-total SEP 140 140
Flash Steam from Meal Steam Dryer to First Evap. 0 -5
Total SEP 140 135
Meal Dryer 30 30
Air Pre-Heating with Stripper´s Vapors 0 -10
Total Meal Dryer 30 20
Conditioner 55 55
Expander 25 25
Total Preparation 80 80
Total SEP + Meal Dryer + Preparation 250 235
Grain Dryer (12.5 to 10.5%, at 1600 Kcal/Kg) 58 58
Exhausting Gas Recirculation 0 -7
Reuse of Air from Grain Drying Cooling Zone 0 -2
Air Pre-Heating with Flue Gas from Boiler 0 -16
Total Grain Dryer 58 35
TOTAL CRUSHING 308 270
29
1. El consumo de vapor se
expresa en Kg/Ton.
2. Plant Capacity: 5000 TPD
3. Retención de solvente : 30 %
4. Material: Expanded Soybean
5. Full Miscella: 27 %6. DT Dome Temperature: 72ºC
Notas:
3) Estándar Plant
4) Full Integrated Plant
DT indirect 21 21
DT direct 96 96
Total DT 117 117
Solvent Extraction Plant (Distillery) 28 28
Sub-total SEP 145 145
Flash Steam from Meal Steam Dryer to First Evap. 0 -5
Total SEP 145 140
Meal Dryer 30 30
Air Pre-Heating with Stripper´s Vapors 0 -10
Total Meal Dryer 30 20
Bean Heaters (incluye calentamiento de aire) 70 70
Others (& heat looses) 10 10
Total Preparation 80 80
TOTAL CRUSHING 255 240
Ejemplo: Consumo de Planta Total con Láminas y Bean Heater
CONSUMOS DE VAPOR (Kg/Ton)
CASO 1) ESTÁNDAR2) FULL
INTEGRATED3) ESTÁNDAR
4) FULL
INTEGRATED
Preparación Conv encional Conv encional Bean Heater Bean Heater
Descascarado En frío En frío En tibio En tibio
Material entrada
extractorEXPANDIDO EXPANDIDO LAMINAS LAMINAS
Toaster 112 107 117 112
Destilación 28 28 28 28
Secadora de
harina30 20 30 20
Preparación y
secado138 115 80 80
TOTAL 308 270 255 240
30
Cogeneración de caldera de vapor de alta presión con turbina de vapor
DESAEREADOR
CALDERA
TURBINA DE VAPOR
GENERADOR
CONSUMOS DE PLANTA
AGUA
GAS NATURAL5200 m3/h
(25 m3/Ton)
56 Ton/h (270 Kg/Ton)60-70 bar
6,9 MW (33 Kw-H/Ton)
7 Ton/h12 bar
49Ton/h6 bar
SISTEMAS DE COGENERACIÓN POSIBLES
2,57 2,46 2,69 2,57 3,09
0,64 0,64 0,64 0,640,770,69 0,46
0,69 0,460,55
3,172,64 1,84
1,84
2,20
3,63
3,633,63
3,63
1) Está ndar convenciona lc/Ex pa ndido
2) Full Integratedconv enciona l c/Ex pa ndido
3) Está ndar-Desc. en tibio-Lámi na s
4) Full Integrated-Desc. entibi o- Lámi na s
5) Full Integrated-Desc. entibi o- Lámi na s-
c/COGENERACIÓN
Costos energéticos (US$/Ton)Costo combustible actual 7,59 US$/MMBTU
Toaster Destilación Secado harina Prep. y Secado E. Eléctrica10,7
9,83 9,48 9,14
6,61
PLANTA DE CRUSHING
31
4,07 3,89 4,25 4,07 4,88
1,02 1,02 1,02 1,021,221,09 0,73
1,09 0,73
0,87
5,014,18 2,90
2,90
3,49
3,63
3,633,63
3,63
1) Estándarconvencionalc/Ex pandido
2) F ull Integratedconvencionalc/Expandido
3) Estándar-Desc. entibio- Láminas
4) Full Integrated-Desc. en tibio-
Láminas
5) Full Integrated-Desc. en tibio-
Láminas-c/COGENERACIÓN
Costos energéticos (US$/Ton)Hipótesis: costo combustible 12 US$/MMBTU
Toaster Destilación Secado harina Prep. y Secado E. Eléctrica14,81
13,43 12,89 12,34
10,46
PLANTA DE CRUSHING
10,709,83 9,48 9,14
6,61
14,81
13,4312,89
12,34
10,46
Están dar convencion alc/Expandido
Full Integratedconvencionalc/Expandido
Están dar con BeanHeater- Láminas
Full Integrated co n Be anHeater - Lámin as
Full Integrated co n Be anHeater - Lámin as
c/COGENERACIÓN
Costos energéticos totales (US$/Ton)
Valor combustible actual (1) Valor combustible hipotético (2)
(1) Costo de energía 7,59 US$/MMBTU equivalente a precio del Gas Natural de 280 US$/DAM (GN combinado con 60/90 días de Fuel Oil) (2) Costo de energía 12 US$/MMBTU equivalente a precio Fuel Oil de 570 US$/MMBTU
El costo de energía eléctrica se adoptó 0,11 US$/KW-h en ambos casos
PLANTA DE CRUSHING
32
CONCLUSIONES FINALES
La Optimización Energética es un camino indispensable hacia una
industria sustentable, para la cualson necesarias:
Herramientasavanzadas deSimulación deProcesos y Diseño.
Un estudio sistemático, talcomo un Análisis Pinch.
Una Destileríaes Robusta si tiene equipos eficientes, lo cual implica:
Buen Vacío
Alto Rendimiento
Gran capacidad
