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CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA
Prof. Norman Lior
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CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA
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
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CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA
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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5
(Adaptado de EIA, 2009)
Oferta mundial de energia primária no 2008
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6(Adaptado de EIA, World Energy Projections, 2009).
Mercado de energia mundial por tipo de combustível
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CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA
7(Adaptado de Carter, 2010)
Histórico e tendência no mundo de preços de alguns combustíveis para UTE
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CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA
8(Adaptado de WCI, 2009).
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CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA
9(EPE, Plano Nacional de Energia 2030).
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CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA
10(Adaptado de KBR Technology , 2010).
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CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA
11(EPE, Plano Nacional de Energia 2030).
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GASIFICATION
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CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA
GASIFIERS
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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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CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA
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
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CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA
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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CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA
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Comparação das emissõesSO2 e NOx.
Comparação entre os valoresdas emissões
(Adaptado de BINE, 2008)
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CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA
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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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CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA
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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).
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CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA
36Esquema térmico da usina termelétrica Termobahia
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Metodologia utilizada nos cálculos
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CICLO COMBINADO DE GASEIFICAÇÃO INTEGRADA
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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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