Avaliação do balanço térmico e análise econômica da matriz de combustíveis em fornos de clínquer com aproveitamento de resíduos sólidos por meio da tecnologia de coprocessamento

Abstract

Resumo: O aumento do preço do barril de petróleo teve como efeito a elevação dos custos dos combustíveis fósseis no Mundo e por consequência no Brasil. O coque de petróleo, principal combustível da indústria cimenteira brasileira, praticamente teve seu custo acrescido em mais de 170% nos últimos dois anos. A aquisição deste combustível é adquirido em sua grande maioria no exterior onde os preços variam em função do dólar e do ciclo econômico das comodities. Para combater os constantes aumentos de preço e por causa disso, elevação dos custos operacionais, a busca por alternativas como a tecnologia de coprocessamento de resíduos e a reutilização do carvão mineral são opções para mitigar a elevação dos custos. Apesar dos combustíveis alternativos e o carvão mineral terem maior variabilidade química, principalmente o primeiro, faz-se necessário maximizar a utilização destes combustíveis para reduzir o consumo do coque de petróleo. Para melhor entendimento desta avaliação econômico e energética, o processo de clinquerização será avaliado baseado em balanços de massa e energia, análise de dados operacionais com o forno de clínquer em operação estável. A maximização dos combustíveis alternativos, assim como a redução de combustíveis fósseis, serão alvo deste trabalho, visando manter premissas produtividade do forno, qualidade do clínquer, vida útil da mineração de calcário e emissões atmosféricas dentro da normativa estadual.

Abstract: The increase in the price of a barrel of Petroleum had the effect of cost elevation in the world and consequently in Brazil. Petroleum coke, the main fuel of the Brazilian cement industry, practically had its cost increased by more than 170% in the last two years. The acquisition of this relevant fuel is mostly purchased abroad, where the price varies depending on US dollar quotation and the economic cycle of the commodities. To combat the constant price increases and it is resulting high operational costs, the search for alternatives fuels such as waste co-processing technology and the reuse of mineral coal are options to mitigate the cost rise. Although alternative fuels and coal have greater chemical variability, especially the first cited, it is necessary to maximize the use of these fuels to reduce the consumption of petroleum coke. For a better understanding of this economic and energy evaluation, the clinkerization process will be evaluated based on mass and energy balances, operational data analysis with stable kiln operation. The maximization of alternative fuels, as well as the reduction of fossil fuels, will be the target of this work aiming to maintain assumptions such as kiln productivity, clinker quality, limestone mining life and atmospheric emissions within the state regulation.