gasificaciÓn de biomasa

GASIFICACIÓN DE BIOMASA23 JULIO 2021

WEBINAR: Tecnologías europeas de vanguardia para la gestión forestal y el aprovechamiento de biomasa forestal

Joan Solé. Director operaciones CARECO SL (Grupo Neoelectra)

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DISCLAIMER

2

PRESENTACIÓN DE LA COMPAÑÍA

1 GRUPO NEOELECTRA

2 NUESTROS SERVICIOS

3 INFORMACIÓN GASIFICACIÓN

4 REFERENCIAS EN GASIFICACIÓN

1 – GRUPO NEOELECTRA

Grupo neoelectra. História

1999Inicio de operaciones

Plantas - El Grado y Les

2015Inicio OperacionesDistribución energia (gas y electricidad)

2002Inicio OperacionesCarboneco

2016Adquisición de Recefil Actividades de EPC y O&M

2005 - 2011Fuerte crecimiento

150 MWe en capacidad de generación

2017Primera planta adquirida en Chile –11 MWe

2018Apertura oficinaSantiago de Chile

Diversificación Integración Internacionalización

2017Inicio operacionesNeoelectra Logistica

5

2019Adquisición CONADE Actividades de EPC y O&M

2020Adquisición CARECOTecnología de gasificación

Actividades de

EPC y O&M

Neoelectra Group Central Officies

Frederic Mompou nº5 – Edificio EURO 3 - Barcelona+34 93 480 31 31

Neoelectra Chile Office

Cerro el Plomo 5931 of 407 – Las Condes – Santiago de Chile+56 9 889 76 117

PRINCIPALES MERCADOS

ESPAÑA

185 Empleados

17 Plantas de generación

216 MWe en operación

170 M€ Facturación

CHILE

40 Empleados

5 Plantas de generación

11,1 MWe en operación

15 MUS$ Facturación

70.000 Ton CO2 recuperadas

> 3 TWh commercializados

6 6

2 – NUESTROS SERVICIOS

GENERACIÓN

Neoelectra generación es la tercera compañía española independiente en generación térmica y

eléctrica con 216 MW.

✓ 15 plantas de cogeneración en España

✓ 3 plantas de biomasa

+ 11MW instalados en Chile✓ 1 planta de biomasa en

Chile✓ 1 planta de trigeneración en

Chile

SERVICIOS

EPC y O&M especialistas de plantas industriales.

Servicios Energéticos para aumentar eficiéncia y reducer costes

Soluciones personalizadas y servicios tecnicos

Tecnología propia de Gasificación Servicios de Waste to Energy

COMERCIALIZACIÓN

Suminitro de Gas Natural, electricidad. Contratos flexibles y adaptados al cliente

Optimización de potencias eléctricas

Representación de productores

GASES INDUSTRIALES

Patente para recuperación de CO2

Comercialización anual de 70.000 T/año de CO2

ISO 22000 acreditación para calidades alimentarias

4 Plantas en producción

LOGÍSTICA

Logística multimodal. Nacional y Internacional

NUESTROS SERVICIOS

Soluciones innovadoras para un desarrollo industrial sostenible8

3 – INFORMACIÓN GASIFICACIÓN

9

Información gasificación3

10

Las condiciones buenas para un proceso son malas para el resto

Gasificación

Combustión

del gas

Nos centramos primero solo en la

conversión en gas y hacerlo bien

Y después solo en quemar el gas y

hacerlo de manera óptima

secado

piroliIs

combustión

post-combustión

DIFÍCIL DE GESTIONAR

SOLUCIÓN

La biomasa no arde. Son los gases que

contiene los que arden cuando se calienta.

PORQUÉ INSISTIR EN QUEMAR

ALGO QUE NO ARDE?

SOLUCIÓN

TRANSFORMAR LA BIOMASA

EN GAS

COMBUSTIÓN GASIFICACION

La combustión es una mezcla de cuatro procesos distintos


11

◼ Lecho fluido atmosférico burbujeante

◼Diseñado y construido íntegramente por

CARECO

◼ Sin partes móviles en su interior

◼Apto para una amplia gama de biomasas

(mayoritariamente ajustes de software)

◼Capaz de trabajar con altos contenidos de

humedad o de cenizas

◼ Alta eficiencia

◼ Muy bajas emisiones

◼ Fácil de mantener

◼ Factor de escala muy favorable

◼

Flexibilidad en el uso de biomasas

residuales (plástico, caucho, Combustibles

derivados de residuos, papel, madera

residual, restos orgánicos,etc.

◼Referencias en explotación con distintos

residuos

Reactor de

gasificación


12

▪ La gasificación de biomasa o de residuos es un proceso

termoquímico que se basa en la conversión de un

combustible solido en un gas, denominado SYNGAS.

▪ En la gasificación se dan tres procesos de transformación:

▪ Oxidación (combustión) incompleta de la biomasa o

residuo que da como resultado monóxido de carbono (CO),

hidrógeno (H2) y libera calor.

▪ Transformaciones termoquímicas (mayoritariamente de

reducción) por acción de la temperatura que descomponen

el sólido en hidrocarburos gaseosos y líquidos y carbono

libre.

▪ Oxidación (combustión) total de hidrocarburos gaseosos y

carbono liberando calor.

Imagen gasificador para

producción de vapor industrial

en Sao Joao da Madeira

(Portugal)


13

La gasificación es similar a una combustión parcial (*) intencionada y

controlada para conseguir una determinada mezcla de gases combustibles

BIOMASA

C7H

1.0O

4

AIRE O2

+ 3,76 N2

(*) defecto de oxígeno, de un 20% a un 30% del aire estequiométrico

Reacciones de Oxidación

C+ ½ O2 → CO

C+ O2 → CO2

CO+ ½ O2 → CO2

H2+ ½ O2 → H2O

CH4+ 2O2 → CO2 + H2O

C2H4+ 3O2 → 2CO2 + 2H2O

Reacciones de Reducción

C+ H2O → CO + H2

C + 2H2O → CO + H2

C + 2 H2 → CH4

C + CO2 → 2CO

CH4+ 2H2O → CO + 3H2

CO + H2O → CO2 + H2

SYNGAS at 800 ºC

H2

+ CO + CH4

+ C2H

4+ CO

2+ N

2+ H

2O + C

xH

y

Reacciones de Gasificación


14

Composición del syngas

▪ El resultado de estos procesos es la transformación de la biomasa o residuos en

un SYNGAS combustible de bajo poder calorífico en el entorno de 1.500

Kcal/Nm3 (entre un 12% y un 16% del PCI del Gas Natural) que tiene una

composición aproximada (% en volumen, seco):

▪ Monóxido de carbono (CO): 13 – 17 %

▪ Hidrógeno (H2): 10 – 14 %

▪ Metano (CH4): 3– 5 %

▪ Etileno (C2H

4): 1 - 2 %

▪ Etano (C2H

6): < 0,5 %

▪ Propano (C3H

8): < 0,5 %

▪ Dióxido de carbono (CO2): 15 - 17 %

▪ Nitrógeno (N2): 45 - 50 %

Usos del syngas

▪ Térmicos. Secado, Agua caliente, Generación vapor,...

▪ Eléctricos. Motor combustión interna; Eléctricos. Turbina contrapresión

▪ Carburantes (BTL), Otros

N2

CO2

CH4

H2

C2H

6

CO


15

from 750ºC to 850ºC

Lecho fluído

Sólidos

Reactor de

Gasificación

Biomasa y/o

Residuos

Syngas

700ºC a

800ºC

Aire

Gasificación

Nivel

fluidificado

Lecho

estático


16

▪Sólo para el arranque en frío

▪El aire de fluidificación es pre-calentado

a 400ºC por quemador de gas natural.

▪Desde temperatura ambiente hasta

400ºC en lecho fluido (arena).

MODO CALENTAMIENTO

▪Sólo para llegar a las condiciones de

gasificación (muy baja potencia).

▪El gasificador se alimenta con biomasa

y trabaja en exceso de aire.

▪La combustión de biomasa calienta el

reactor.

▪A partir de 400ºC hasta la temperatura

de gasificación (690ºC a 750ºC).

MODO COMBUSTIÓN

▪Modo de operación normal.

▪Alimentación de biomasa según

la demanda (25% a 100% de

carga).

▪Puede comenzar directamente

en el modo de gasificación si la

temperatura interna es superior

a 650ºC - 690ºC.

▪Temperaturas de gasificación de

690ºC a 850ºC.

MODO GASIFICACIÓN

Sin

Biomasa

Air precalentado

400ºC

Biomasa

150%-200% aire

estequiométrico

temperatura

ambiente

Biomasa

25%-35% aire

estequiométrico

temperatura

ambiente

Información adicional gasificación3

17

Sin piezas móviles en el

reactor

Nada que cambiar o que se pueda estropear por moverse a alta temperatura.

Tecnología sencilla y segura de operar y mantener, con alta eficiencia. Bajo

mantenimiento y Alta disponibilidad (> 8.000 horas/año)

Alta inercia; arranque

inmediato

2 horas de paro = arranque en 10 minutos

2 días de paro = arranque en 2 horas

Homogeneidad El Syngas se produce de manera estable sin variaciones significativas en su

composición

Sin problemas de alquitranes

Los alquitranes (“Tars”) están en fase gaseosa a más de 700 ºC. Se emplea

OLIVINA en el lecho como catalizador de las reacciones de gasificación y para

reducir la producción de alquitranes.

VersátilPermite el uso de diferentes biomasas, así como una misma biomasa en distintas

condiciones (humedad, granulometría, etc.)

Sistema compacto

Dimensiones compactas al necesitar menor volumen de aire en comparación con

sistemas de combustión. Implica menores costes de limpieza de humos (sistemas

de menor tamaño)

Menores emisiones

Tanto a través de los humos, como menor producción de partículas gruesas en las

cenizas (facilidad de manejo), con posibilidad de uso de biomasas residuales. Sin

emisión de dioxinas ni furanos.

Facilidad de control Temperaturas uniformes de conversión y control en función de la regulación del

aire de entrada

Sin escorias Temperatura de gasificación inferior a la temperatura de fusión de cenizas

Modulación continua Modulación continua del 30 al 100% de la potencia de diseño del gasificador

4 – REFERENCIAS EN GASIFICACIÓN

Referencias en gasificación4

19

São João da Madeira (Porto)

São João da Madeira (Porto)

Aplicación Generación de

vapor

Combustible Harinas cárnicas

Generación

de vapor

20 Ton/hora de

vapor

Puesta en

marcha

2014

Potencia 16 MWth


20

Santa Perpétua de Mogoda (Barcelona)

Santa Perpétua de Mogoda

(Barcelona)

AplicaciónGeneración de

vapor

Combusti

ble

Biomasa forestal

Plástico y caucho

Biomasa residual

CDR (Combustible

derivado de residuo)

Capacida

d de

producció

n

25 t/h de vapor

Puesta en

servicio2018

Potencia 20 MWth


21

Térmica AFAP. Villacañas (Toledo)

Térmica AFAP (Toledo)

AplicaciónGeneración eléctrica

(8MWe)

Combustible Biomasa forestal

Aspectos

tecnológicos

Gasificación de

madera y

combustión de

syngas en cámara

torsional

Puesta en

servicio2010

Tipo de

caldera

Caldera de tubos de

agua de 44 Tn/h

(460 ºC, 40 barg)

SC Hidroenergía Ibérica, S.L.U.

C/ Frederic Mompou 5

08960 Sant Just Desvern (Barcelona)

T: +34 93 480 31 31

F: +34 93 372 72 73

www.neoelectra.es

22

Contactos técnicos

Director de Operaciones

CARECO (Grupo Neoelectra)

Joan Sole

[email protected]

Contactos comerciales

Country Manager

GRUPO NEOELECTRA CHILE

Marcos Pérez

[email protected]

http://www.neoelectra.es/

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

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