CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA IGCC Prof. Dr

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1 CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA IGCC Prof. Dr
CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA IGCC Prof. Dr. Electo Silva Lora Eng. Pablo Silva Ortiz EnerGen LatAm 2011

2 Prof. Norman Lior

3 CONTEÚDO 1. CONTEXTO ENERGÉTICO 2. CARVÃO > OBSERVAÇÕES INICIAIS 3. GENERALIDADES DA TECNOLOGIA IGCC 4. BENEFÍCIOS AMBIENTAIS DOS SISTEMAS IGCC 5. PERSPECTIVAS E POTENCIALIDADES DOS SISTEMAS IGCC 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL

4 1. CONTEXTO ENERGÉTICO Combustível
Reservas mundiais de petróleo Combustível Tecnologia IGCC “Integrated Gasification Combined Cycle” Geração de eletricidade, o coque de petróleo e o carvão mineral Processamento de óleos pesados Tecnologia de gaseificação (gás sintético) As possibilidades e opções esquemáticas para a captura do CO2

5 Oferta mundial de energia primária no 2008
1. CONTEXTO ENERGÉTICO Oferta mundial de energia primária no 2008 (Adaptado de EIA, 2009)

6 1. CONTEXTO ENERGÉTICO Mercado de energia mundial por tipo de combustível (Adaptado de EIA, World Energy Projections, 2009).

7 1. CONTEXTO ENERGÉTICO Histórico e tendência no mundo de preços de alguns combustíveis para UTE (Adaptado de Carter, 2010)

8 2. CARVÃO > OBSERVAÇÕES INICIAIS
TIPOS DE CARVÃO E PRINCIPAIS USOS (Adaptado de WCI, 2009).

9 (EPE, Plano Nacional de Energia 2030).
2. CARVÃO > OBSERVAÇÕES INICIAIS PROPRIEDADES DE ALGUNS CARVÕES (EPE, Plano Nacional de Energia 2030).

10 (Adaptado de KBR Technology , 2010).
2. CARVÃO > OBSERVAÇÕES INICIAIS RESERVAS (Adaptado de KBR Technology , 2010).

11 (EPE, Plano Nacional de Energia 2030).
2. CARVÃO > OBSERVAÇÕES INICIAIS CARVÃO NO BRASIL (EPE, Plano Nacional de Energia 2030).

12 3. GENERALIDADES DA TECNOLOGIA IGCC

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14 GASIFICATION

15 GASIFIERS

16 3. GENERALIDADES DA TECNOLOGIA IGCC
A GASEIFICAÇÃO DO CARVÃO Reação do carvão com oxigênio e vapor em um gaseificador. Formação de uma mistura gasosa conhecida como gás de síntese (syngas). Baixo conteúdo de NOx, SOx e material particulado (PM). Baixo teor de resíduos sólidos e baixo custo para remoção de mercúrio e SO2. Conversão “direta” de carvão para hidrogênio.

17 Todas as atuais usinas com a tecnologia IGCC são ainda subsidiadas.
3. GENERALIDADES DA TECNOLOGIA IGCC Tecnologia nova, considerada a tendência das “Clean Coal Technologies”. São usinas de ciclo combinado com eficiência mínima de 45%, podendo chegar a 52%. Todas as atuais usinas com a tecnologia IGCC são ainda subsidiadas. Permite redução de emissões de CO2. Separa os poluentes do combustível antes de sua queima. Usinas IGCC queimam resíduos de petróleo que antes eram descartados, além de biomassa.

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19 Diagrama de blocos típico dos sistemas IGCC
3. GENERALIDADES DA TECNOLOGIA IGCC Diagrama de blocos típico dos sistemas IGCC

20 TRATAMENTO DA ÁGUA ILHA DE GASEIFICAÇÃO CALDEIRA DE RECUPERAÇÃO (HRSG’s) TORRE DE RESFRIAMENTO TURBINA A VAPOR UNIDADES DE SEPARAÇÃO DE AR (ASU) TURBINAS A GÁS

21 3. GENERALIDADES DA TECNOLOGIA IGCC
ALGUMAS DAS USINAS IGCC INSTALADAS NO MUNDO

22 4. BENEFÍCIOS AMBIENTAIS DOS SISTEMAS IGCC
Comparação entre os valores das emissões Comparação das emissões SO2 e NOx. (Adaptado de BINE, 2008)

23 4. BENEFÍCIOS AMBIENTAIS DOS SISTEMAS IGCC
Comparação dos valores de emissões e investimento entre as usinas termelétricas e os sistemas IGCC.

24 5. PERSPECTIVAS E POTENCIALIDADES DOS SISTEMAS IGCC

25 5. PERSPECTIVAS E POTENCIALIDADES DOS SISTEMAS IGCC
DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DE UMA USINA IGCC COM CCS (EPRI, 2008)

26 Processos de captura e seqüestro de CO2
5. PERSPECTIVAS E POTENCIALIDADES DOS SISTEMAS IGCC Processos de captura e seqüestro de CO2 Pré-Combustão Oxi-combustão Pós-Combustão 13%

27 5. PERSPECTIVAS E POTENCIALIDADES DOS SISTEMAS IGCC
USINAS IGCC COM CCS PLANEJADAS NO MUNDO

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34 Comparação entre a eficiência, investimento e custos de geração dos
5. PERSPECTIVAS E POTENCIALIDADES DOS SISTEMAS IGCC Comparação entre a eficiência, investimento e custos de geração dos sistemas IGCC com relação a outras tecnologias de geração de eletricidade (Adaptado BINE, 2008).

35 OPERATIONAL INDEXES and ECONOMICAL FEASIBILITY

36 Esquema térmico da usina termelétrica Termobahia
6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL Esquema térmico da usina termelétrica Termobahia

37 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL
Metodologia utilizada nos cálculos

38 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL
SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE GASEIFICAÇÃO COM O SOFTWARE CSFBM Aspectos básicos com relação à geometria de um gaseificador LFC

39 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL
SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE GASEIFICAÇÃO COM O SOFTWARE CSFBM Principais características (composição química) dos combustíveis utilizados na simulação do processo da gaseificação CASO 1: Carvão tipo Candiota (CIENTEC, 2002) CASO 2: Coque de petróleo (Santos, 2007).

40 Principais resultados gerados pelo software CSFMB
6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL SIMULAÇÃO DO PROCESSO DE GASEIFICAÇÃO COM O SOFTWARE CSFBM CASO 3: Mistura entre Carvão tipo Candiota e o Coque de petróleo Principais resultados gerados pelo software CSFMB Composição do gás de síntese

41 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL
SIMULAÇÃO DO CICLO COMBINADO COM O SOFTWARE GATECYCLE

42 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL
SIMULAÇÃO DO CICLO COMBINADO >> Características técnicas ou descrição técnica da usina

43 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL
CUSTO ANUAL DOS COMBUSTÍVEIS

44 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL
CUSTO MÉDIO DE ELETRICIDADE POR FONTE DE GERAÇÃO

45 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL
CUSTO ESPECÍFICO DA ENERGIA APLICADOS NOS SISTEMAS IGCC E NGCC

46 6. ESTUDO DE CASO > IGCC NO BRASIL
CUSTO DE ELETRICIDADE POR ANO

47 Obrigado pela atenção !