CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA Prof. Norman Lior

CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA

Prof. Norman Lior


1. 1. CONTEXTO ENERGÉTICO

2. 2. CARVÃO >> OBSERVAÇÕES INICIAIS

3. 3. GENERALIDADES DA TECNOLOGIA IGCC

4. 4. BENEFÍCIOS AMBIENTAIS DOS SISTEMAS IGCC

5.5. PERSPECTIVAS E POTENCIALIDADES DOS SISTEMAS IGCC

6. 6. ESTUDO DE CASO >> IGCC NO BRASIL

3


4

Reservas mundiais de

petróleo

Processamento de óleos pesados

Tecnologia IGCC “Integrated Gasification

Combined Cycle”

Geração de eletricidade, o

coque de petróleo e o carvão

mineral

Tecnologia de gaseificação

(gás sintético)

As possibilidades e opções esquemáticas para a captura do CO2

Combustível


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(Adaptado de EIA, 2009)

Oferta mundial de energia primária no 2008


6(Adaptado de EIA, World Energy Projections, 2009).

Mercado de energia mundial por tipo de combustível


7(Adaptado de Carter, 2010)

Histórico e tendência no mundo de preços de alguns combustíveis para UTE


8(Adaptado de WCI, 2009).


9(EPE, Plano Nacional de Energia 2030).


10(Adaptado de KBR Technology , 2010).


11(EPE, Plano Nacional de Energia 2030).


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GASIFICATION


GASIFIERS


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.

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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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19Diagrama de blocos típico dos sistemas IGCC


TURBINAS A GÁSTURBINAS A GÁS

TURBINA ATURBINA AVAPORVAPOR

UNIDADES DE UNIDADES DE SEPARAÇÃOSEPARAÇÃODE AR (ASU)DE AR (ASU)

CALDEIRA DECALDEIRA DERECUPERAÇÃORECUPERAÇÃO

(HRSG’s)(HRSG’s)

ILHA DEILHA DEGASEIFICAÇÃOGASEIFICAÇÃO

TRATAMENTOTRATAMENTODA ÁGUADA ÁGUA

TORRE DETORRE DERESFRIAMENTORESFRIAMENTO


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Comparação das emissõesSO2 e NOx.

Comparação entre os valoresdas emissões

(Adaptado de BINE, 2008)


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Comparação dos valores de emissões e investimento entre as usinas termelétricas e os sistemas IGCC.


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25(EPRI, 2008)


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Pré-Combustão

Pós-Combustão

Oxi-combustão

Processos de captura e seqüestro de CO2

13%


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Comparação entre a eficiência, investimento e custos de geração dossistemas IGCC com relação a outras tecnologias de geração de eletricidade

(Adaptado BINE, 2008).



36Esquema térmico da usina termelétrica Termobahia


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Metodologia utilizada nos cálculos


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Aspectos básicos com relação à geometria de um gaseificador LFC


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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).


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Principais resultados gerados pelo software CSFMB

Composição do gás de síntese

CASO 3: Mistura entre Carvão tipo Candiota e o Coque de petróleo


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