Consultoría de Proceso Pasta y Papel de Eucalyptus Energía Renovable Biomasa / Medioambiente P&P
Conocimiento para la Excelencia en Calidad y Costes
www.eucaprocess.com
Joaquín Fernández Ruiz E-mail :
[email protected] Móvil : +34 649 963069
Conocimiento para la Excelencia en Calidad y Costes
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Quienes somos
Eucaprocess es una empresa consultora experta, que centra su actividad en la mejora y optimización de Procesos, en el sector de fabricación de Celulosa y Papel, a partir de distintos tipos de madera de Eucalyptus. También está centrada en la consultoría de producción de Energía Renovable a partir de biomasa (residuos forestales y Cultivos Energéticos Leñosos SRWC). Se busca aprovechar el Conocimiento en la búsqueda de la excelencia en ahorro de costes, mejorando la Calidad del producto y manteniendo los resultados medioambientales, todo ello con mínimas inversiones. Se aprovecha una amplia experiencia en Operaciones, Ingeniería, Investigación y Desarrollo, en Fábricas de Celulosa de Eucalyptus y de plantas de Energía Renovable con biomasa, en la península Ibérica y Uruguay. Con amplios contactos con expertos forestales y energéticos. Buscamos asesorar a nuestros clientes, implicándonos en las soluciones, y haciendo un seguimiento para garantizar la implantación de los mismos.
Perfil Profesional Ingeniero Industrial, MBA, con amplia experiencia liderando equipos en Operaciones, Ingeniería, I+D y Tecnología, en Fábricas y áreas del Sector de Celulosa y Papel y Energías Renovables (Biomasa y Biorefinería), en la península Ibérica y Uruguay). En continuo contacto con los problemas de producir celulosa con distintos tipos de Eucalyptus (base globulus). Especialista de Proceso en Líneas de Fibra y automatización (experiencia en Finlandia). Considera imprescindible integrar los sistemas de gestión: Calidad, Medioambiente y Seguridad, con las Operaciones y la reingeniería de Costes. Con visión estratégica, de innovación y de transformación tecnológica, gestión del conocimiento y creatividad. Con responsabilidad, entrega y compromiso y siempre con actitud integradora para formar buenos equipos de trabajo, al servicio de las mejores soluciones para el cliente.
Joaquín Fernández Ruiz Gerente de Eucaprocess E-mail :
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Servicios de Consultoría experta
1.- Mejora de Proceso Línea de Fibras Celulosa Eucalyptus • • • • •
ASTILLAS Y PARQUES DE MADERA COCCIÓN / DIGESTORES LAVADO DESLIGNIFICACIÓN CON OXÍGENO BLANQUEO ECF – TCF DEPURACION Y SECADO DE PASTAS
Pág.-4 Pág.-5 Pág.-6 Pág.-7 Pág.-8
2.- Control Calidad Pastas, incidencias. Medioambiente Proceso P&P • CALIDAD PASTAS • MEDIOAMBIENTE CONTROL PROCESO P&P
Pág.-9 Pág.-10
3.- Optimización Refino Pastas de Eucalyptus (Papel)
Pág.-11
4.- Producción de Energía Renovable con Biomasa
Pág.-12
5.- Desarrollo concepto Biorefinería, asociado a la Biomasa
Pág.-13
6.- Consultoría Estratégica, “Benchmarking” Tecnológico
Pág.-14
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1.- Mejora de Proceso Línea de Fibras Celulosa Eucalyptus. ASTILLAS Y PARQUES DE MADERA
Gestión del Parque, con mezcla de maderas de Eucalyptus, importación/exportación. Procesado a cocción, influencia en la calidad de la pasta (propiedades físicas y ópticas).
Evaluación y recomendaciones técnicas en sistemas de astillado y descortezado. Tamaño de astillas y calidad. Análisis de los efectos de la madera seca.
Sistemas de medición y control (peso, densidad) “stocks” rollizo y astillas. Control de pérdidas por finos, sobretamaños y corteza.
Sistemas de medición y calidad de astillas. Aplicación normas SCAN. Gestión de barcos.
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1.- Mejora de Proceso Línea de Fibras Celulosa Eucalyptus COCCIÓN / DIGESTORES
Revisión condiciones de cocción (temperatura, factor-H, carga AA, circulación, tamaño de astillas, densidad básica, carga de astillas y lejía, hidromódulo, rampa de calentamiento, soplado, rendimiento cocción) ESQUEMA SIMPLIFICADO DIGESTOR CONTINUO
VAPOR 11 ata ASTILLAS COCCION
PREVAPORIZADO
IMPREGNACION
LAVADO ALTA TEMPERATURA
LEJIA NEGRA A EVAPORADORES LEJIA BLANCA
AGUA TEMPLADA
ENFRIAMIENTO PASTA A BLOW TANK
Influencia en calidad, costes y emisiones gaseosas. Base de datos distintos tipos de madera de Eucalyptus: E.globulus, E.urograndis, E.grandis, E.maidenii, E.bicostata, E.saligna, E.dunnii, E.camaldulensis.
Simulador de las condiciones de cocción de cada especie de Eucalyptus, para un determinado resultado final: Indice de Kappa (cocción conjunta o por separado).
Ahorro de vapor, nivelación cocción discontinua. Condensación gases de descarga, circuito de gases no condensables diluidos y concentrados.
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1.- Mejora de Proceso Línea de Fibras Celulosa Eucalyptus LAVADO DESLIGNIFICACIÓN CON OXÍGENO
Optimización y automatización del lavado en contracorriente, balances, Factor de Dilución, Factor de Desplazamiento, E10. Mejora de la calidad por eficacia del lavado (nº etapas).
Análisis y evaluación (experiencia) de distintos equipos de lavado (tecnólogos): Prensas COCCION/LAVADO/DESLIGNIFICACION Ejemplo Filtros de Vacío Equipos de Difusión 6 5 Filtros Prensa CBF DIGESTOR CONTINUO
CCA-4060
PFW (CCA-3560)
CCA-3560 CCA-3560
1
DIF
2
R1
CCA-3560 VFA-3560
TAD LAV
TAD 1
R2
P1 3
TPRW-1548
DPA-1532
P2
4
Análisis ahorro de agua, recirculación de efluentes y condensados. Influencia en la Calidad, Medioambiente y costes de Blanqueo. Ahorro de energía. Deslignificación con O2: revisión parámetros de control (1 o 2 etapas), “carry over”, tiempo de retención (“chanelling”/marcadores), consistencia, temperatura, carga AA, O2 utilizado.
Aditivos: apoyo en pruebas y evaluaciones (agentes de drenaje, antiespumantes, dispersantes de pitch, microbicidas, talco, fosfonatos, agentes quelantes). Ahorro de costes.
NPE (“non process elements”): recirculación y drenaje. Lixiviación de las cenizas de los precipitadores electrostáticos de las Caldera de Recuperación.
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1.- Mejora de Proceso Línea de Fibras Celulosa Eucalyptus BLANQUEO ECF – TCF
Revisión secuencias de Blanqueo TCF, ECF “light”, ECF y alternativas, según AOX final buscado, tipos de Eucalyptus utilizados, calidad del agua, etc.
Auditoría condiciones de proceso etapas de blanqueo: D0 , D, EO, EOP, PO, POP, Z, Paa pH/Temperatura/Consistencia/”chanelling”/tecnología de torres y pre-torres/mezcladores.
Cierre del circuito de aguas de blanqueo, propuestas de recirculación, purgas y efluentes. Influencia en la calidad (pitch, blancura) e incrustaciones (oxalatos).
Apoyo en la definición de la estrategia de control automática: blancura y residuales.
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1.- Mejora de Proceso Línea de Fibras Celulosa Eucalyptus DEPURACION Y SECADO DE PASTAS
Depuración presurizada, (en lavado y secapastas), apoyo en la selección de tecnología según la inversión disponible, calidad (ranuras, agujeros) y ahorros previstos. Revisión del diseño, circuito y repuestos de las depuraciones ciclónicas. Separación de plásticos y ligeros.
Tanque de Descarga
EJEMPLO Esquema Depuración Presurizada en cabecera
SEPARACIÓN DE NUDOS
DEPURACIÓN PRIMARIA
DEPURACIÓN SECUNDARIA Pasta a LAVADO
DEPURACIÓN TERCIARIA TRATAMIENTO RECHAZOS DEPURACIÓN (Lavador y Prensa)
TRATAMIENTO NUDOS (Lavador) Tanque Nudos
Tanque Rechazos Depuración 1ª
Nudos a Impregnador
Revisión de las condiciones de proceso en la zona húmeda: Consistencias Perfil de máquina Sequedad en cada etapa Tratamiento de Fieltros Sistemas de vacío y su distribución.
Selección de tecnología de la combinación de máquina formadora y prensas.
Reducción del consumo de agua y vapor (control de atemperamiento).
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2.- Control Calidad Pastas, incidencias. Medioambiente Proceso P&P CALIDAD PASTAS
limos) Calidad: Impurezas (“shives”, “pitch”,, carbonilla, plásticos, limos), estrategia de análisis, planes de mejora sistemáticos (con y sin inversiones). Revisión y apoyo apo en el seguimiento de pruebas de aditivos (fabricantes).
Propiedades ópticas: blancura, reversión y amarilleamiento (pastas TCF). Indices de estabilidad con mezclas de madera. Blancura interna y superficial, ojos de pez (grumos), problemas de almacenamiento. amiento.
Efecto S.A.D.A. (Suciedad Aparecida Después del Almacenamiento), Almacenamiento), reacciones de Fenton en pastas TCF con Peróxido de Hidrógeno. Hidrógeno Propiedades físicas,, influencia y simuladores según mezcla de maderas.
Recomendación de mejores tecnologías: medición edición de sequedad, peso y trazabilidad de las balas de pasta, sistemas de medición automática (on-line) de impurezas y blancura. Sistemas de Calidad:: implantación de un sistema innovador de planes anuales de calidad y mejora sistemática. Fijación de objetivos o y seguimiento que afecta a todos los departamentos: operativos y de “staff” (mantenimiento, I+D, Ingeniería, Medioambiente). Complementario y con apoyo a Sistemas ISO-9002 ISO / Calidad Total / TQM.
Ejemplo INFORME DE SEGUIMIENTO PROGRAMA DE GESTION DE LA CALIDAD POLITICA
ACTUACIONES Y DESARROLLO
METAS
Y OBJETIVOS
DPTO.
SEGUIMIENTO TRIMESTRAL
% CUMPLIMIENTO
RESPONSABLE 1º Trim. 2º Trim. 3º Trim. 4º Trim. 3ºTrim
1.- MEJORA CONTINUA
4ºTrim
Mejorar los Indices de Calidad de la Pasta por Limpieza y Blancura
1.1.- Reducción de impurezas en la Pasta Rotaci ón As ti l l a s
1.1.1 Parque de Madera
Inversi ón nueva Cri ba Gra nul ometría As ti l l as Asti l l a s de Importaci ón Antraqui nona
1.1.2 Digestores
Inversi ón Nuevo Di gestor Condi ci ones de Cocci ón
1.1.3 Lavado Deslignificación Blanqueo
Revi si ón Informes I+D Bl a nqueo Proyecto Segrega ci ón Efl uentes Fi l traci ón Lejía Bl anca y L.B. Oxi da da Reducci ón Incoci dos y a sti l l a s bl anqueada s Medi ci ón Incoci dos Pres enci a pa rtícul a s metá l i ca s Anál i s i s de na tural eza de i mpurezas
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P.Madera Laboratorio P.Madera Ingenieria Laboratorio
0%
25%
80%
100%
0%
100%
P.Madera
80%
100%
Producción
70%
100%
Producción Ingenieria Producción I+D Producción I+D Producción Ingenieria Producción Ingenieria Producción Ingenieria Laboratorio Producción Producción
80%
100%
40%
50%
90%
90%
Laboratorio
40%
80%
0%
20%
60%
100%
0%
50%
0%
30%
10%
50%
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2.- Control Calidad Pastas, incidencias. Medioambiente Proceso P&P MEDIOAMBIENTE CONTROL DE PROCESO P&P
Sistemas de Medioambiente: consultoría para el cumplimiento de los BREF (Reference Document on Best Available Techniques in the Pulp and Paper Industry / IPPC European Commission). Efluentes líquidos, cierre de circuitos (influencia en la calidad de las pastas ECF light y TCF). Medidas internas de reducción de DQO, DBO, color, conductividad. Control del “stripping” de condensados.
Depuración de efluentes, tratamiento 1º y 2º, lodos activados. Revisión tecnológica, “benchmarking” de apoyo, puestas en marcha, optimizaciones (reactores, decantadores, filtros, Tª, color, SS).
EJEMPLO ESQUEMA TRATAMIENTO GENERAL DE EFLUENTES NUTRIENTES
TRATAMIENTO SECUNDARIO (BIOLOGICO)
CAL o NaOH DECANTADORES BIOLOGICOS (SUCCIÓN)
50% EFLUENTES ALTA DQO (1.000 - 1.200 ppm DQO)
TORRE ENFRIADORA
TANQUE MEZCLA
SELECTOR
REACTOR BIOLOGICO
TRATAMIENTO PRIMARIO
FI 2 50%
50%
DECANTADOR PRIMARIO
FI
1
50%
EFLUENTES DE BAJA DQO (300 - 500 ppm DQO)
ESPESADOR BIOLODOS
50%
100%
ESPESADOR PRIMARIO
EFLUENTE
FILTRO BANDAS
FINAL CENTRIFUGA
A CALDERA DE BIOMASA
SECADO TERMICO DE LODOS
Minimización de residuos, reutilización interna. Gases concentrados y diluidos, estrategia de proceso. Parámetros de control de efluentes gaseosos, chimeneas on-line.
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3.- Optimización Refino Pastas de Eucalyptus (Papel)
Recomendaciones de estrategia de refino de pastas de distintos tipos de Eucalyptus, para la reducción de costes energéticos géticos y mejora de la calidad del papel.
SISTEMA DE REFINO SEPARADO SWD
TINA Fibra Larga
REFINO
REFINO
REFINO
REFINO
HWD
TINA Fibra Corta
TINA Mezcla
TINA Rotos
a máquina
deflaker
REFINO
Influencia de los distintos tipos de madera en el Refino Grado de refino, ºSR
70 60
Pino
50
Eucalipto
40
Abedul 30
Acacia
20 10 0 0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Energía de refino, W
Mezcla de fibra larga y fibra corta
Apoyo y soporte Técnico Comercial de fabricantes de pasta de Eucalyptus (E.Urograndis, E.globulus, E.grandis, E.maidenii, E.dunnii),, con los fabricantes de papel de distintas especialidades.
Reclamaciones (“outsourcing”) Servicio post-venta Planes de Mejora con el cliente Portavoz Especificaciones de producto
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4.- Producción de Energía Renovable con Biomasa Tecnología en plantas de trituración (dificultades, flexibilidad de las plantas, diseño), mejores tecnologías posibles (BAT) de combustión BFB (materiales, recuperación del calor de las cenizas..), “benchmarking” de plantas en Escandinavia.
Combustibles: análisis (base de datos) y resultados, influencia en el diseño de la planta (corrosión, sinterización y aprovechamiento de las cenizas). Curvas de secado, incremento PCI. Estudios aprovechamiento cenizas (España/Suecia).
Nuevos proyectos de plantas de biomasa, apoyo conocimiento del sector, apoyo en las ofertas de construcción, valoración de empresas y proyectos. Contacto con tecnólogos. Estudios de aproximación, plantas híbridas termosolares-biomasa (desde el lado de la biomasa). Cultivos Energéticos y plantas de producción de energía. Modelo de negocio, costes, análisis de sensibilidad, claves estratégicas, análisis de riesgos. Evaluación de Productividades SRWC (Ejemplo) A B Media Secano
C D E F Media Regadío
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
t. /ha/año
Contactos con consultores forestales de prestigio internacional, apoyo de consultoras nacionales forestales (posible asociación proyectos de interés). Contactos con Centros Públicos y Privados en relación a la biomasa. Cultivos Energéticos Leñosos (SRWC “Short rotation woody coppice”), información sobre mejora genética (especies de interés con máxima en kWh/Ha/año), selvícultura y maquinaria adaptada a SRWC.
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5.- Desarrollo concepto Biorefinería, asociado a la Biomasa “Benchmarking” y contactos en gasificación del sector de Pasta y Papel (Ej. Hornos de Cal con gas producido por gasificación de Biomasa, producción de combustibles por gasificación de lignina).
Otros contactos: gasificación y motores de gas, Plantas innovadoras con tecnología de 2ª transformación de la madera. Contactos en técnicas de análisis del ciclo de vida y huella de carbono, participación en Proyecto europeo Biorenew. Vigilancia tecnológica de nuevas aplicaciones en Biorefinería (transferencia de experiencias en el sector P&P Escandinavia), “Nordic Wood Biorefinary Congress” , informes valorados. MADERA Eucalyptus
Alternativas Proceso Kraft BIOREFINERÍA
PARQUE MADERA
CALDERA CORTEZAS
DESCORTEZADO
Corteza
Vapor ASTILLADO
Astillas
H2O2 / O2 / NaOH / ClO2
O2 / NaOH - L.B. Ox. COCCIÓN
TAMIZADO
PRELAVADO
DESLIGNIFICACION OXIGENO
POSTLAVADO
BLANQUEO ECF / TCF
SECADO
- BIOMASA / RESTOS FORESTALES - CULTIVOS ENERGÉTICOS LEÑOSOS
Licor Negro
HIDROLISIS Astillas
Licor Blanco
PROCESO KRAFT
EVAPORADORES L.N.
Licor Negro Concentrado
Celulosa
CAUSTIFICACIÓN L.B.
Hemicelulosas
Ca
Licor Verde
EMBALADO
TRATAMIENTO FISICO-QUIMICO
ALMACEN PASTA
CALDERA RECUPERACION
CALDERA BIOMASA
GASIFICACIÓN BIOMASA
PASTA ECF / TCF
Vapor
CaCO3 HORNOS CAL
Na2SO4
TRATAMIENTO BIOLOGICO
Licor Negro Concentrado
TURBOCOMPRESOR
VAPOR
ELECTRICIDAD
a Proceso
a Proceso / Mercado
PRECIPITACIÓN LIGNINA Ultrafiltración
BLGMF
BLGCC
Gasificación L.N. Fuel Motores
Gasificación L.N. Ciclo Combinado
Fs & Ts Fischer
ADITIVOS PRODUCTOS QUÍMICOS
COMBUSTIBLES BIODIESEL BIOETANOL
VAPOR ENERGÍA ELÉCTRICA
Valoración de experiencias y ofertas, de producción de biocombustibles a partir de microalgas. Otras soluciones para el aprovechamiento de las hemicelulosas (fermentación y producción de bioetanol), derivados de la lignina (lignosulfonatos), nanotecnología de fibras de celulosa. Experiencias en Suecia y Finlandia.
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6.- Consultoría Estratégica, “Benchmarking” Tecnológico
Dirección Técnica y de Proyectos asociada. Selección de Tecnología y Proceso en reformas y Fábricas nuevas (“green-field”). Apoyo con Ingenierías, en viajes de referencias tecnológicas y operativas.
Estrategia de análisis y ahorro de costes: Productos Químicos y Aditivos, perdidas en rendimiento celulósico, Energía, Embalaje, Fijos y Semifijos (fungibles). Revisión Planes I+D de medio y largo plazo.
Conexión entre estrategia forestal con especies de Eucalyptus, y sus aplicaciones papeleras.
Desarrollo de un innovador Plan de Gestión del Conocimiento en la Fabricación de Celulosa y Papel.
ANALISIS DEL CONOCIMIENTO CELULOSA COCCION
Actividad: Area de Innovación:
ACLARACION ESQUEMAS Y LEYENDAS Tipos de conocimientos: COCCION
Análisis de la organización de una Fábrica, niveles de formación.
Automatización optimización y control
AUT
DCS + Ing+Mto.Elec
Conocimiento Maderas para Cocción
MAD
Fcas. + DIT
Teoría química de la Cocción
TEO
Lab. y/o CIT
Operativa Gral. Digestores (y/o MTO)
OPE
Planta Fcas. (MTO)
Influencia Cocción propiedades Papeleras
PAP
CIT + DCL+LAB
Ingeniería en Proyectos de Cocción
ING
Ofic.Téc.
"Experto" compendio de teoría, práctica,ingeniería,automatización visitas,experiencia y casuística.
Nombre AUT MAD TEO OPE PAP ING
"Experto" conocimiento teórico y experimental Planta Piloto,contacto con Fcas.,Congresos, visitas y estado del arte
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30 12
Nombre
Nombre AUT MAD TEO OPE PAP ING
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AUT MAD TEO OPE PAP ING 12 Tipos de Conocimientos (alta especialización)
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30 12
Alto Potencial de desarrollo como especialista en Cocción
Nombre AUT MAD TEO OPE PAP ING
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Edad (Posibilidad de dar o recibir formación) Antigüedad (capacidad transmisión "Cultura" ENCE) Años en puestos relacionados
Asesoría para la integración de los Sistemas de Calidad, Medioambiente y Seguridad con las Operaciones. “Los sistemas deben trabajar para la operación, mejorando la calidad y reduciendo costes”.
Sistemas de Medioambiente: consultoría para el cumplimiento de los BREF. Consultoría de optimización de laboratorios, reducción de costes y automatización. Peritación de incidentes industriales, investigación causas. Apoyo técnico en técnicas de definición de riesgos para el negocio: “Risk management”.
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