Re-ingénierie moulins à huile de palme dans les centres de l’efficacité énergétique

Moulins à huile de palme peuvent libérer les énergies renouvelables à des niveaux d’efficacité énergétique extrêmement élevés découlant des caractéristiques uniques de leurs paramètres de fonctionnement.

Moulins à huile de palme sont dans une position enviable pour exploiter des quantités accrues d’énergie renouvelable à des rendements très élevés, dont le potentiel reste largement inexploité.

À l’heure actuelle, les usines d’huile de palme ont tendance à se concentrer sur les opérations de fraisage. Ils sont principalement concernés par l’activité de base tournant autour du traitement des grappes de fruits frais (FFB) et les taux d’extraction du pétrole. Cependant, une nouvelle hypothèse envisage les usines fonctionnant comme des centres d’énergie renouvelable.

La majeure partie de la masse FFB du champ transporté à l’usine de traitement est déchargé en tant que résidu de biomasse. De ce résidu, la teneur en énergie des fibres de mésocarpe et de palmiste coquilles sont utilisées de manière inefficace pour fournir les besoins énergétiques de l’usine. En fait, les moulins à huile de palme peuvent libérer l’énergie renouvelable à des niveaux extrêmement élevés d’efficacité énergétique découlant des caractéristiques uniques de leurs paramètres de fonctionnement.

L’extraction et l’utilisation des énergies renouvelables inhérentes à la fibre et de coquillages effectués à haute efficacité peuvent répondre non seulement aux besoins énergétiques de l’usine, mais donner abondante énergie propre de surplus pour une autre utilisation. Optimiser l’exploitation de l’énergie renouvelable à l’usine sert à réduire le dioxyde de carbone (CO2) de la production d’huile de palme, et donc son empreinte carbone.

Moulins à huile de palme sont toujours en cours pour exécuter des processus qui ont été conçus à une époque où la prise de conscience de l’énergie et l’efficacité énergétique renouvelable n’a pas été à l’avant.

Aujourd’hui, cependant, les méthodes et systèmes innovants sont facilement disponibles pour libérer ce potentiel inhérent d’énergie renouvelable grâce à grandement amélioré l’efficacité énergétique dans les usines. Une approche novatrice consiste à aborder quatre domaines problématiques, à savoir, une forte consommation de vapeur pour le chauffage des processus, des fluctuations rapides et nettes de la demande processus de vapeur, la température de vapeur relativement élevée de processus et de faible rapport puissance-chaleur de la production combinée de chaleur et d’énergie végétale (CHP) utilisé dans le système d’énergie du moulin.

La consommation de vapeur actuelle du processus d’extraction de l’huile de palme est excessive résultant du processus de stérilisation. Le processus initial dans l’extraction de l’huile de palme implique un traitement thermique de la FFB dans de grands vaisseaux stérilisateur qui consomme une grande partie de la vapeur de procédé. L’élimination efficace de l’air résiduel au début du processus de stérilisation de l’intérieur de la pile de FFB placés dans des cages dans l’enceinte du stérilisateur est nécessaire pour qu’il puisse atteindre la température adéquate et uniforme en temps opportun pour effectuer le traitement thermique. Cependant, les moulins à huile de palme emploient des méthodes de libération d’air obsolètes qui ne sont pas efficaces et entraînent une utilisation largement inefficace de vapeur de processus conduisant à sa forte consommation. Innovation saisit l’occasion pour l’élimination efficace de l’air au début du cycle de stérilisation à ces usines utilisant des stérilisateurs horizontaux classiques. Cela permet un traitement thermique adéquat avec un temps plus court pour la stérilisation, l’utilisation de processus de la vapeur à une température plus basse et une consommation de vapeur inférieure, qui se traduisent par des améliorations considérables dans l’efficacité énergétique et la consommation d’eau.

Un autre problème majeur et commun dans les usines d’huile de palme est aujourd’hui la fluctuation rapide de la demande processus de vapeur avec des pics et des creux pointus, provenant de la stérilisation des FFB comme un processus de traitement par lots. Cela conduit à une opération instable de l’usine de cogénération et de soufflage de vapeur hors de l’atmosphère à plusieurs endroits, de perdre de grandes quantités d’énergie et de l’eau. Elle pourrait également conduire à des troubles de la pression de vapeur de procédé qui peuvent influer sur les températures de traitement. Une méthode simple est disponible pour faire face aux fluctuations de la demande processus de vapeur du processus d’extraction de l’huile de palme pour permettre à l’usine de fonctionner en régime permanent et efficace. La méthode consiste à isoler les fluctuations d’affecter la chaudière à vapeur et la turbine à vapeur de la centrale de cogénération.

À l’heure actuelle de la vapeur pour le chauffage de processus est réglé à une température de 143 ° C et une pression de 4 bar. Cependant, le procédé d’extraction d’huile de palme nécessite des températures ne dépassant pas 110 ° C. D’où la température actuelle de l’utilisation de la vapeur doit être remise en question. Au contraire, si la pression est maintenue constante en tout temps, la température de vapeur de procédé peut être abaissé en toute sécurité près de 110 ° C avec une pression inférieure au moyen d’améliorer le transfert de chaleur à divers procédés. La pression de vapeur abaissement du processus pourrait grandement améliorer la puissance de sortie par la centrale de cogénération et de parvenir à une utilisation plus grande efficacité énergétique de la biomasse.

La façon la plus efficace d’exploiter la biomasse pour l’énergie est à travers le principe de la production combinée de chaleur et d’électricité (CHP) ou autrement connu comme Cogénération où la chaleur résiduelle d’un processus de production d’énergie est récupérée sous forme de chaleur utilisable pour un processus en aval. Ceci permet une utilisation plus efficace des intrants de carburant pour atteindre des rendements de conversion élevés de l’énergie et de maximiser la réduction des émissions de carbone.

Alors que les moulins à huile de palme ont déjà été en utilisant le principe de la cogénération depuis un certain temps et sont maintenant la plupart du temps d’auto-suffisante dans l’approvisionnement énergétique, le potentiel de l’énergie de la biomasse doit encore être optimisé.

À l’heure actuelle les centrales de cogénération sont configurés pour générer de faible puissance pour répondre à la faible ratio puissance-chaleur demande du processus d’extraction de l’huile de palme à l’usine. Toutefois, l’obligation de fournir de la chaleur utilisable pour le procédé d’extraction de l’huile de palme à basse température présente un potentiel pour configurer et exploiter la centrale de cogénération à beaucoup plus grande puissance, sauf que cette capacité est actuellement entravée par la fluctuation de la demande de chaleur et de haute pression de vapeur de processus. La réalisation d’une opération de l’état d’équilibre de la centrale de cogénération ainsi que la pression de vapeur de procédé inférieur tel que proposé ci-dessus ouvre la voie à générer grande puissance supplémentaire à l’usine pour l’exportation en rapport avec les niveaux de consommation de chaleur de processus et assure la conversion d’énergie à haut rendement pour la biomasse optimiser l’utilisation de l’énergie à l’usine. Toutefois, ce potentiel ne peut être réalisé dans les endroits où la puissance supplémentaire peut être exportée et distribuée aux réseaux locaux et réseau. Un manque d’installations d’exportation de puissance peut donc être une limitation à la réalisation du potentiel de conversion d’énergie optimale du CHP à l’usine.

Il y a une idée fausse dans l’industrie de l’huile de palme que les usines ne peuvent pas contribuer à l’efficacité énergétique par le biais de la production d’énergie supplémentaire (via la cogénération utilisant la biomasse excédentaire) à moins que des centrales de chauffage consommant adjacentes d’utiliser la sortie de chaleur supplémentaire en découlant. Au contraire, la faible puissance existante pour chauffer le rapport de la demande de l’usine prévoit déjà la possibilité de générer plus de puissance, ce qui maximise l’efficacité de conversion d’énergie, que ce soit ou non il y a des utilisateurs de chaleur à proximité. En d’autres termes, plus la puissance électrique peut être généré avec la quantité existante de vapeur circulant à travers une turbine à vapeur.

Les centrales de cogénération dans les usines doit seulement être configuré de manière optimale pour répondre aux besoins de chaleur utilisables de l’usine, tandis que l’excédent de la biomasse pourrait être conservée pour la mise en œuvre CHP à un endroit ailleurs, partout où il y a un consommateur de chaleur. Cette pratique d’exploitation n’entraînerait une perte de potentiel de réduction des émissions d’énergie ou de carbone dans l’utilisation de la biomasse. Ce qui compte pour la réduction des émissions de carbone est la grande efficacité de la consommation d’énergie à l’usine plutôt que le quantum d’énergie renouvelable produite à l’usine.

Si l’approche novatrice ci-dessus est mis en œuvre dans un moulin à huile de palme, il pourrait démontrer que les usines peuvent être converties en centres de production d’énergie propre déchaînant son potentiel caché. Cela peut augmenter la disponibilité de l’énergie renouvelable à l’usine d’huile de palme et de réduire ainsi l’empreinte carbone de la production d’huile de palme de 0,79 teqCO2 par tonne d’huile de palme brute.

Sources de revenus supplémentaires provenant de la vente de l’électricité et la biomasse combustible peuvent représenter une hausse significative des revenus pour une usine au prix de l’énergie présents. La torsion est que les améliorations environnementales peuvent étonnamment également améliorer les bénéfices.

Cet article a paru dans Durable conversation huile de palme et le débat

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