PROYECTOS

Fecha de comienzo del proyecto:

Asesoramiento en la operación de un sistema de gasificación de biomasa en lecho fluidizado (SunBiomass)

Financiación: Trivinco Internacional Duración: 2013.

Resumen:
AICIA realizó una asistencia para la puesta a punto y rediseño de un sistema de gasificación de biomasa situado en Los Angeles (Chile). Se realizó la simulación del gasificador desarrollado por Trivinco para estimar la composición del gas, el poder calorífico y la eficiencia del proceso ante diversas condiciones de operación. Más tarde se visitó la planta y se realizó la puesta en marcha y las medidas para caracterizar el proceso (medida del gas, alquitranes, etc). Finalmente se propusieron recomendaciones y modificaciones de proceso para una futura planta comercial.

Oxi-combustión y oxi-gasificación en lecho fluidizado: estudio de la conversión del carbonizado para el diseño y optimización de equipos de captura de CO2 de segunda generación

Financiación: Ministerio de Ciencia e Innovación de España Duración: 2012-15.

Resumen:
En el presente proyecto se investiga la máxima concentración de oxígeno que es posible alimentar a un oxicombustor y oxigasificador en lecho fluidizado. Ello permitiría mejorar considerablemente la eficiencia y economía de los oxiconversores de segunda generación en plantas de captura de CO2. Se estudian primero el modo conversión de partículas individuales de carbonizado “gruesas” (de varios milímetros) en condiciones de oxicombustión y oxigasificación en lecho fluidizado por medio de un novedoso equipo experimental que se diseñará y construirá para medir la temperatura de las partículas durante su conversión. En base a los resultados experimentales obtenidos, se derarrollará un modelo cinético que permita predecir la velocidad de conversión y el campo de temperatura de partículas de distinto tamaño siendo convertidas en ambiente de oxicombustión y oxigasificación. Se concluirá finalmente acerca de las posibilidades de desarrollo de oxi-calderas y oxi-gasificadores de segunda generación, más compactos y eficientes

Análisis Conceptual de centrales Híbridas Solar-Biomasa

Financiación: CTAER Duración: 2012-14.

Resumen:
El presente trabajo constituye la fase inicial de un proyecto cuyo objetivo es la investigación y el desarrollo de una metodología para el diseño optimizado de centrales termoeléctricas hibridas sol-biomasa. En la presente fase se han estudiado las diversas configuraciones que se pueden aplicar para las tecnologías de Canales Parabólicos, Sistema de Receptor Central y Discos Parabólicos, así como la forma de acoplar a éstos el sistema de generación de apoyo a partir de biomasa (caldera de biomasa o caldera de gas generado en un gasificador de biomasa). Para la valoración del sistema de generación a partir de biomasa se han realizado las siguientes tareas: (i) análisis de varias biomasas y selección de la poda de olivo; (ii) realización de pruebas de caracterización de poda de olivo en un banco de datos de lecho fluidizado; (iii) desarrollo de una herramienta de simulación para predecir el funcionamiento de un gasificador de lecho fluidizado procesando poda de olivo, a partir de datos obtenidos a escala de laboratorio.

Gasificación de combustibles sólidos recuperados

Financiación: Total Petrochemical Duración: 2011.

Resumen:
En este proyecto se realizó un estudio tecno-económico para valorar la gasificación de residuos plásticos para la producción de un gas como base para la síntesis de bioetanol a partir de un proceso de fermentación. También se analizó la aplicación de producción de energía (calor, vapor y electricidad) en plantas de cogeneración (CHP) y en grandes calderas. El proyecto se dividió en tres fases: (i) Caracterización de varios residuos plásticos en un banco de datos de laboratorio en lecho fluidizado. (ii) Selección de las tecnologías comerciales (o comerciales a corto plazo) para el procesamiento de residuos plásticos y de mezclas de éstos con madera; (iii) Simulación del proceso para las tecnologías seleccionadas y valoración técnico-económica de alternativas. Las conclusiones del proyecto han permitido identificar y definir la mejor opción tecnológica (gasificador, limpieza del gas y preparación para el proceso de fermentación) para la producción de 200.000 toneladas/año de etanol a partir de mezclas de residuos plásticos y biomasa.

Biorrefinerías sostenibles (BIOSOS)

Financiación: Ministerio de Ciencia e Innovación de España, Abengoa Bioenergía Duración: 2009-2012

Resumen:
En este proyecto CENIT, liderado por Abengoa Bioenergía, el grupo de Bioenergía tiene dos líneas de investigación diferenciadas. Una línea se centra en la puesta a punto de una tecnología de gasificación apta para combustibles biomásicos alternativos y particularmente difíciles de procesar con el fin de producir un gas de síntesis para la producción de biocarburantes u otros productos químicos. En la otra línea se sigue estudiando la producción de etanol pero esta vez mediante rutas alternativas, como la hidrocarbonilación de DME, la hidrogenación de ácido acético así como la fermentación de gas de síntesis. En el campo de análisis de proceso se ha ampliado el estudio a la producción de otros biocarburantes y/o bioproductos como metanol, DME, SNG, diesel-FT así como bio-olefinas y bio-gasolina mediante rutas MTO y MTG, respectivamente.

Diseño de un gasificador de lecho fluido para operar con vapor y oxígeno (GASCEN)

Financiación/Contratante: Centro de Energías Renovables de España (CENER), EPC: INERCO Duración: 2010-1

Resumen:
El proyecto consistió en el diseño y construcción de un sistema de gasificación de biomasa en lecho fluidizado a escala de demostración (2 MWth basado en el poder calorífico de la biomasa entrante) para funcionar con oxígeno y vapor de agua. AICIA colaboró con INERCO en el desarrollo de la ingeniería básica, encargándose INERCO además de la ingeniería de detalle, construcción y puesta en marcha de la misma (ejecución llave en mano). La instalación del gasificador se completó a principios de 2012 y es propiedad de CENER (Centro Nacional de Energías Renovables). El gasificador forma parte de un conjunto de instalaciones situadas en el centro de Biocombustibles de 2ª Generación de CENER, donde se realizan ensayos a escala piloto semi-industrial capaz de desarrollar procesos de producción de biocarburantes de 2ª generación a partir de materias primas no competitivas con la industria alimentaria

Desarrollo de una tecnología de gasificación de biomasa basada en un gasificador flexible de tres etapas (FLETGAS)

Financiación: Junta de Andalucía Duración: 2009 - 2011

Resumen:
El objetivo del proyecto consiste en desarrollar un sistema de gasificación para producir electricidad a partir de biomasa y residuos, que permita superar las dos barreras principales que en la actualidad tienen los gasificadores de biomasa en lecho fluido: la baja conversión de carbono, (en particular del carbonizado o “char”) y el alto contenido en alquitrán (“tar”) del gas. El proceso de gasificación que aquí se plantea está basado en un sistema de reacción consistente en tres etapas: (1) devolatilización/oxidación parcial en lecho fluidizado, (2) reformado no catalítico del gas, y (3) filtración del gas en lecho móvil donde se producirá la gasificación heterogénea del carbonizado no convertido en el lecho fluidizado. Este sistema permitirá la generación de un gas combustible que cumpla las especificaciones requeridas por un motor de combustión.
La propuesta consiste en el diseño y la construcción de una planta piloto de gasificación de biomasa/residuos de 5-10 kg/h. Con los datos obtenidos y la experiencia en la operación de la planta se procederá al desarrollo de un modelo de simulación que permitirá escalar el proceso y valorar la implantación de esta tecnología para la producción de electricidad en pequeña y mediana potencia.

Descargar FLETGAS Resumme

Estudio del proceso de gasificación con oxígeno y dióxido de carbono para integración de un gasificador de biomasa de lecho fluidizado acoplado a una caldera de oxicombustión. Diseño en ingeniería básica del gasificador. (DOTGE)

Organismo financiador: Ministerio de Ciencia y Tecnología, INERCO Duración: 2009 - 2011

Resumen:
Se trata de diseñar un sistema de gasificación el lecho fluidizado para funcionar acoplado a una caldera de oxicombustión. El proceso reviste la singularidad respecto a la gasificación convencional con aire y vapor de que se puede optimizar la composición de agente fluidizante (relación CO₂/O₂) y con ello la temperatura del gasificador. El será ejecutado en tres fases en la “Ciudad de la Energía” (CIUDEN) (Ponferrada, León). Durante la primera fase se llevará a cabo el diseño y la construcción de la isla de gasificación para su funcionamiento autónomo. En fases posteriores se acoplará el gasificador a la caldera de oxicombustión y diseñará y construirá un sistema de limpieza del gas para alimentar a un motor de combustión y producir electricidad.

Generación distribuida de electricidad a partir de gasificación de biomasa en lecho fluidizado

Organismo financiador: INERCO, IDEA, CTA Duración: 2008 - 2010

Resumen:
El objetivo de este proyecto es demostrar que el gas generado en un gasificador de biomasa en lecho fluidizado a escala de demostración es susceptible de ser utilizado para generar electricidad a través de su combustión en un motor. Para ello se ha diseñado un sistema de limpieza basado en un lavado con un disolvente orgánico que retiene el alquitrán del gas de gasificación permitiendo así la combustión limpia y eficiente del gas en la cámara de combustión del motor. El proyecto pretende demostrar el funcionamiento del sistema de limpieza acoplándolo a una planta de lecho fluidizado de tamaño semi-industrial (3 MWth). Para ello se ha dimensionado un sistema de limpieza que se alimenta con una fracción de la corriente de gas del sistema de gasificación (del orden del 10% masa). Se ha colaborado en el desarrollo de la ingeniería básica y en la puesta en marcha de la instalación.

Gasificación de fracciones orgánicas procedentes de residuos sólidos urbanos (FORSU).

Organismo financiador: INERCO, IDEA, CTA Duración: 2008 - 2009

Resumen:
El objetivo de este proyecto es demostrar la aplicación de la tecnología de gasificación en lecho fluidizado a los residuos sólidos urbanos (RSU) para su aprovechamiento térmico y eléctrico. Se seleccionaron varias fracciones orgánicas dentro en una planta de RSU susceptibles de ser aprovechadas termoquímicamente. Las fracciones más prometedoras se ensayaron en el laboratorio y en una planta de gasificación en lecho fluidizado a escala piloto. Los resultados adquiridos en la planta utilizaron para rediseñar una planta semi-industrial existente, donde se han programado pruebas de gasificación con los residuos seleccionados, sometidos a varios sistemas de pretratamiento simples como separación de metales u otros materiales, peletizado y reducción de tamaño. Durante el desarrollo del proyecto se evaluaron varias alternativas de aprovechamiento desde el punto de vista técnico y económico con objeto de identificar, de entre los proyectos técnicamente viables, aquellos con mayor rentabilidad industrial.

Proyecto de investigación para evaluar la eficacia del proceso de gasificación de lodos y su aplicabilidad en el canal de Isabel II

Organismo financiador: Canal Isabel II Duración: 2007 - 2009

Resumen:
El objetivo de este proyecto es evaluar la eficacia de la tecnología de gasificación y evaluar su aplicabilidad en Canal de Isabel II para mejorar la gestión de los lodos de las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) urbanas de la Comunidad de Madrid que no puedan reutilizarse en uso agrícola, bien porque no cumplen con los requisitos del Decreto 193/1998 de la Comunidad de Madrid, bien por futuras razones técnicas (saturación o ausencia de la demanda de lodos para uso agrícola), y que posibilite una valorización de los lodos para su uso como fuente de energía para otros procesos. Se intenta minimizar el volumen de residuos destinados a depósito en vertedero, incrementando así la contribución de energías renovables al suministro de energía primaria en España (Plan de Energías Renovables para España 2005-2010). Se han realizado pruebas con fango seco en la Planta Piloto de gasificación en Sevilla y de demostración (en los terrenos de Aborgase). A partir de los resultados se analizón la viabilidad económica de la gasificación como medio de tratamiento de los fangos.

Difusión, educación y estandarización de la base de datos Phyllis (PHYDADES) (Dissemination, education and standardisation of Phyllis database on biomass fuels and ashes.)

Financiación: VI Programa Marco. Comisión Europea. Duración: 2006 - 2009

Resumen:
Este proyecto tiene por objetivo poner a disposición de la industria y la comunidad científica internacional la más extensa información sobre propiedades de biomasas y cenizas, debidamente contrastada. El propósito es proporcionar seguridad y reforzar las relaciones del mercado de bio-combustibles, uniformizar precios, estandarizar ensayos y métodos de análisis, y en definitiva hacer viable y competitivo el uso y comercialización de este tipo de combustibles. La información se canalizará de diferentes formas: talleres de trabajos y congresos internacionales con la participación de laboratorios acreditados de varios países de la EU, creación de una base de datos extendiendo la ya existente base de datos Phyllis, publicada y puesta al día por ECN (Energy Reserach Centre of the Netherlands). El Grupo de Bioenergía es el responsable de organizar un curso de normalización de biocombustibles sólidos y un seminario sobre estandarización de biocombustibles en el sur de Europa.

Estudio de la conversión térmica mediante inyección de aire secundario para la eliminación de alquitranes en gasificadores de lecho fluido y valoración técnico-económica respecto de otras rutas (TC2GAS).

Financiación: Ministerio de Educación y Ciencia de España Duración: 2005 - 2008

Resumen:
En este proyecto se valoró la vía del craqueo térmico y oxidación parcial mediante inyección de aire secundario como alternativa a otras rutas de reducción de alquitranes en el lecho y, en particular, a la vía catalítica. Para ello se seleccionaron datos cinéticos de la literatura, así como específicamente determinados en lecho fluido a escala de laboratorio en este proyecto, y se llevaron a cabo experiencias a escala piloto suficientemente largas. Se elaboró un modelo semi-empírico cinético y se integró en un código CFD comercial para optimizar la inyección del aire en el gasificador valorando distintas configuraciones. Por último, con los datos recolectados en las actividades anteriores se realizó un estudio técnico-económico de las distintas alternativas de limpieza de alquitranes que compiten con la que aquí se propone.

Gasificador de biomasa de 3 Mwth asociado a calderas de combustible fósil

Organismo financiador: INERCO, IDEA, CTA Duración: 2004 - 2006

Resumen:
El proyecto consistió en el diseño y construcción de una planta de gasificación en lecho fluido a escala de demostración (3 MW térmico basado en el PCI del combustible). Las planta se diseño en una primera fase para procesar biomasas derivados de la madera en forma pelletizada o granulada, uso de aire como agente gasificante y utilización del gas en aplicaciones térmicas directa, específicamente en calderas de combustible fósil. Una vez construida la planta se operó un número de horas suficientes que permitió ajustar y optimizar la planta para operar alimentada con pellets de madera y hueso de aceituna. También se gasificaron otros combustibles derivados de la poda y del orujo de aceituna. En una segunda fase se establecieron las bases de diseño para procesar otros combustibles y la posibilidad de utilizar el gas en otras aplicaciones, incluyendo la posibilidad de generación de electricidad mediante su combustión en motores.

Improvement of economics of biomass/waste gasification by higher carbon conversion and advanced ash management (GASASH).

Financiación: V Programa Marco. Comisión Europea. Duración: 2002 - 2005

Resumen:
El objetivo del proyecto es reducir el coste asociado a las cenizas de gasificación, minimizando el volumen de las cenizas, mejorando su calidad o desarrollando productos y tecnologías para su uso como materias primas. La primera tarea del proyecto se centró en mejorar los procesos de gasificación en lecho fluido, optimizando las condiciones de operación y el uso de aditivos con vistas a reducir el volumen de cenizas y mejorar su calidad. En la segunda tarea se desarrollaron nuevos elementos del sistema de gasificación y, en particular, un combustor anexo al gasificador para la oxidación de cenizas. En la tercera tarea se evaluó la posibilidad de que las cenizas de gasificación pudieran utilizarse en aplicaciones similares a las de combustión, además de desarrollar nuevas aplicaciones. Finalmente, se realizó una evaluación técnico-económica de las opciones desarrolladas para identificar el procedimiento óptimo de gestión de cenizas. El Grupo de Bioenergía participa en la primera tarea, optimizando la gasificación en lecho fluido burbujeante, y en la tercera tarea caracterizando e investigando nuevas aplicaciones de las cenizas de gasificación.