SEMINÁRIO: “A FLEXILIBIZAÇÃO DE USINAS PARA OPERAÇÕES

COM CANA E MILHO”

A USIMAT

• Localização: Município de Campos de Júlio - MT

• Destilaria Autônoma inicialmente p/ processar cana-de-açúcar e produzir etanol

anidro e hidratado;

• A partir de 2011/2012, incorpora a planta de milho para produzir etanol. u

Esmagou 15.000 ton de milho e produziu 5.400 m³ de etanol;

• Safra 2012/2013 esmagou 31.000 ton milho e produziu 11.315 m³ de etanol;

• Safra 2013/2014 esmagou 66.000 ton cereais e produziu 24.650 m³ de etanol;

• Safra 2014/2015: Previsão de esmagar 110.000 ton de cereais* e produzir

42.000 m³ de etanol:

* Cereais: milho e sorgo

A USINA FLEX

Recebeu este sugestivo nome porque pode produzir o etanol, processando a cana-de-

açúcar e o milho na mesma planta.

Vantagens do Milho:

a) Pode ser armazenado por longos períodos: 2 a 3 anos ou até mais.

b) Matéria prima cuja qualidade oscila pouco e praticamente isento de impurezas – o

parâmetro mais importante é o teor de amido.

c) Tem alto rendimento – enquanto uma ton de cana produz 70 a 85 litros de etanol

hidratado, uma ton de milho pode produzir 370 a 410 litros deste mesmo álcool.

d) Fácil de manusear – não necessita grandes instalações para movimentar o milho.

e) Não gera subproduto, a não ser a vinhaça do processo de destilação – tudo do milho

é aproveitado. Além do etanol, produz a ração de alto valor proteico e óleo que

depois de refinado é utilizado para consumo humano.

f) Pode utilizar na planta, milho de baixa qualidade, muitas vezes refugado pelos

grandes compradores.

g) Processo industrial relativamente simples, mais fácil de ser conduzido e menos exigente que o da cana. Os mesmos operadores que operam a planta de cana, operam a planta de milho e com mais facilidade.

Desvantagens:

• O milho não gera biomassa para produzir a energia necessária ao seu processamento. Em uma planta flex, bem projetada, esta desvantagem não existe.

• Oscilação de preços no mercado.

Produtos do Milho:

• Etanol: milho com 70% de amido produz 370 a 400 litros de etanol hidratado/ton de milho. Dependendo do rendimento e qualidade do milho, pode chegar a 410 L de EH/ton de milho.

• Óleo – 20 a 25 kg/t de milho. Este óleo, para consumo humano, precisa ser refinado.

• Ração Seca (DDGS) - 200 a 250 kg /t milho, com 10 a 12% de umidade e teor de proteína de 34 a 36%.

Bens Físicos necessários para a produção de etanol de milho em sistema

integrado a uma usina de cana-de-açúcar:

• Recepção de grãos e armazenamento (silos, moega, tombadores, redler

e elevadores);

• Moinhos de martelos;

• Elevadores de canecas;

• Peneira Rotativa para pré-limpeza de grãos;

• Peneira Vibratória para pré-limpeza da farinha;

• Tanques de mistura e cozimento;

• Bombas, Redutores e Agitadores;

• Trocadores de Calor de canal largo;

• Dornas de Fermentação;*

• Tridecanter’s (centrífugas);

• Flotador;

• Secador e Resfriador do DDGS;

• Sistema Elétrico e Automação;

• Interligações (tubulações, válvulas, etc.);

• Obras civis (bases, canaletas, pisos, etc.).

* É preciso modificações e ampliação da fermentação existente.

VIABILIDADE DA PRODUÇÃO DE ETANOL DE

CEREAIS (MILHO/SORGO) EM ALTA ESCALA NO BRASIL:

Viabilidade vai depender principalmente do custo da matéria prima e dos preços de venda dos produtos obtidos.

Outros fatores tornam a fabricação de álcool de milho em plantas flex, altamente viável:

a) Regiões promissoras: centro oeste, sudeste (parte de Minas Gerais) e sul (norte do Paraná e região oeste de São Paulo);

b) Disponibilidade de Matéria Prima atual, com potencial significativo para aumento futuro;

c) Janelas para plantio do Sorgo, sem afetar a produção de Milho.

d) Potencial de Pecuária, Suinocultura e outros, para o consumo do DDGS;

e) Facilidade de integração da Planta de Milho com a de Cana-de-Açúcar;

f) Custo de fabricação do etanol do milho altamente competitivo, quando comparado com o de cana.

Moagem, Cozimento e Produção do Etanol

RECEPÇÃO DE CEREAIS PRÉ LIMPEZA MOAGEM

PENEIRA

VIBRATÓRIA

MISTURA E

LIQUEFAÇÃO COZIMENTO

PRÉ-FERMENTAÇÃO E

FERMENTAÇÃO DESTILAÇÃO

ETANOL

VINHAÇA

Tratamento da Vinhaça

SECAGEM DO

DDGS

FLOTAÇÃO DA

ÁGUA RESIDUAL

TRIDECANTER

DDGS/ÓLEO/ÁGUA

ARMAZENAGEM

DO ÓLEO

BOMBEAMENTO DA

VINHAÇA

CENTRIFUGAÇÃO

ARMAZENAMENTO

DO DDGS

Considerando-se a planta da Usimat Flex como base, teremos a seguinte capacidade de produção na entressafra da cana esmagando o milho: • Capacidade da planta............................................... 600 ton/d;

• Com a sobra de bagaço existente atual:

Dias de operação....................................................... 150 dias

Moagem de milho no período.................................... 90.000 ton

Capacidade de produção de Etanol Hidratado ........... 34.200.000 L

Rendimento Industrial................................................ 380,0 L/ton

PRODUTOS SECUNDARIOS DA MOAGEM DO MILHO: • DDGS(farelo de milho seco c/ 35% proteína)... 18.000 ton • ÓLEO DE MILHO............................................. 1.800 ton FATURAMENTO BRUTO DA PLANTA NA ENTRESSAFRA: • ETANOL...............................................R$ 51.300.000,00 • DDGS...................................................R$ 8.100.000,00 • ÓLEO....................................................R$ 4.500.000,00 __________________________________________________ TOTAL..................................................R$ 63.900.000,00

• Terraplenagem.............................................................. R$ 200.000,00

• Recepção e Armazenagem de grãos............................... R$ 2.250.000,00

• Moinhos........................................................................ R$ 600.000,00

• Elevadores de canecas.................................................. R$ 300.000,00

• Cozedores.................................................................... R$ 700.000,00

• Trocadores de calor...................................................... R$ 3.000.000,00

• Prédios......................................................................... R$ 1.500.000,00

• Tridecanters................................................................. R$ 4.500.000,00

• Flotador........................................................................ R$ 1.200.000,00

• Secador de DDGS (Farelo de Milho)................................. R$ 3.500.000,00

• Instalações Elétricas........................................................ R$ 2.000.000,00

• Automação Industrial..................................................... R$ 700.000,00

• Equipamentos para Laboratório..................................... R$ 300.000,00

• Bombas, Redutores, Agitadores..................................... R$ 800.000,00

• Interligações (Tubulações, válvulas,...)........................... R$ 4.000.000,00

• Obras Civis ( Pisos, Canaletas, Bases, ...)....................... R$ 1.500.000,00

• Eventuais...................................................................... R$ 700.000,00

TOTAL ...................................................................... R$ 27.750.000,00

• Previsão de custo para conclusão final da obra (término de pisos, estradas, canaletas, urbanização):

VALOR ................................................................. R$ 2.000.000,00

Ação Finalidade

Uso do caldo pobre da cana na

diluição da farinha de milho

Menor utilização de água e melhoria do balanço térmico

Redução do tempo de propagação e

fermentação

• Melhor utilização dos equipamentos

• Melhora da eficiência do processo

fermentativo

Sangria do fermento do processo de

fermentação da cana

Redução da aquisição de fermento seco

economia em insumos

Melhoria ao destino final dos

efluentes

Melhor utilização dos efluentes

no processo de fertirrigação

Objetivos Futuros da USIMAT

Produtos Custo – R$/litro

Matéria Prima (Milho) 0,6698

Produtos químicos: enzimas, fermento, antibióticos e

nutrientes 0,0700

Combustível: lenha, cavaco de lenha 0,1500

Energia Elétrica e Vapor 0,0500

Pá carregadeira – movimentação bagaço 0,0240

Salários 0,0400

Combustível (bagaço de cana) 0,0460

Total Geral 1,0498

Planilha de custo de produção de etanol de milho na USIMAT FLEX

RESUMO: CUSTO DE FABRICAÇÃO DO LITRO DE ETANOL COM O DDGS

CUSTO DO LITRO..............................................R$ + 1,0498

RECEITA DO DDGS............................................R$ - 0,2368

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CUSTO FINAL DO LITRO....................................R$ 0,8130*

* Para este cálculo, foi considerado o preço do milho a R$ 15,00 a

saca ou R$ 250,00 a ton e o DDGS a R$ 450,00 a ton.

Nota: Não se considerou a receita com o óleo.

Planilha do ganho de produção de etanol e do aumento do faturamento bruto com a entrada da fábrica de Etanol de Cereais na USIMAT FLEX

SAFRA 2013/2014 SAFRA 2014/2015 AUMENTO DA RECEITA BRUTA

PRODUÇÃO DE ETANOL PRODUÇÃO DE ETANOL SAFRA 2013/14 - SAFRA 2014/15

CANA CEREAIS TOTAL GANHO CANA CEREAIS TOTAL GANHO RECEITA

61.573 m³ 24.632 m³ 86.205 m³ 40,00% 68.000 m³ 38.000 m³ 106.000 m³ 55,88% 48,45% 66,17%

Parâmetros de Processo Resultados Unidade

Dias de Safra 102

Milho + Sorgo Moído 51.974.952 ton

Etanol em Processo 99.000 l litros

Etanol Hidratado Produzido 19.381.000 litros

Tempo Aproveitado de Moagem 80,0% %

Sólidos na Mistura 25,16 %

Concentração da Mistura 15,90 Brix

pH da Mistura 5,91 pH

Temperatura de Cozimento 82,0 ºC

Amido (Milho + Sorgo) 62,22 %

Umidade (Milho + Sorgo) 12,48 %

pH do Mosto 5,04 pH

Glicose no Vinho 0,32 %

Álcool no Vinho 9,07 %

Acidez do Vinho 3,10

Proteína no DDGS 34,10 %

Umidade do DDGS 12,70 %

Rendimento Industrial (Milho + Sorgo) 374,79 Litros/ton

Dados da Safra de Etanol de Cereais – 2013/2014

Palha da Cana viabiliza:

a. Etanol de cereais em Usinas de Açúcar, produzindo o ano todo, somente com a biomassa (bagaço + palha); b. Etanol de cereais nas destilarias autônomas, produzindo o ano todo, somente com a biomassa (bagaço + palha); c. Cogeração de energia em quantidades consideráveis. Necessita, normalmente grandes investimentos: caldeira de alta pressão e turbo gerador de grande capacidade. Interessante para Usinas e Destilarias que vão ampliar a capacidade. Não necessita turbinas de condensação; d. Plantas novas que forem projetadas nas regiões onde existe potencial de produção de milho e sorgo, deve considerar em seu dimensionamento e lay out, mais esta excelente opção.

Recepção de Grãos

Biomassa – Bagaço de Cana

Silo para Grãos

Matéria Prima - Milho

Moinho de Martelos

Moinho de Martelos

Tanques de Mistura e Cozimento

Tanques de Mistura e Cozimento

Dorna em Fermentação

Dorna Fermentada – Detalhe Óleo de Milho

Trocadores de Calor para Mosto e Fermentação

Dornas de Fermentação

Pré-Fermentadores

Colunas de Destilação

Separadores Tridecanters

Separadores Tridecanters

Flotador

Secador de DDGS

Farelo de Milho Destilado Seco - DDGS

Fornalha do Secador – Queima de Cavaco de Madeira

Produto e Subprodutos do Processamento de Milho e Sorgo

Torres de Resfriamento

Quero deixar registrado o nosso agradecimento aos patrocinadores

deste evento, à Diretoria da USIMAT na pessoa do Sr. Sergio Barbieri que

acreditou em mim para desenvolver o projeto, às empresas Novozymes,

Imbil, Centerval e outros parceiros e em especial ao nosso DEUS pela

proteção de todos os dias de minha vida e da minha família.

OBRIGADO.

VITAL SILVA NOGUEIRA

USIMAT FLEX

23/09/2014