1

JUNIO, 2006Mayekawa Mfg.Co.,Ltd.

Nuevo concepto de proyecto para aumentar la eficiencia en las

Cerveceríaselaborado por NEDO

y aplicado en la Cervecería “Bia Thanh Hoa”en Vietnam

2

Perfil del Proyecto de “Bia Thanh Hoa” en Vietnam

Perfil del Proyecto de “Bia Thanh Hoa” en Vietnam

? Objetivo Reestructuración de proyecto para una utilización mas eficiente de la energía en la Cervecería “Bia Thanh Hoa” en Vietnam

? ImplementaciónSistema VRC: Recomprensión y recuperación de vaporMejora del Sistema de Refrigeración: Economía de energía eléctrica y estabilización de demandaMejoramiento del pasteurizador: Economía de vapor y aguaTratamiento anaeróbico de aguas residuales y caldera de bio-gas: Generación de vapor.

? Objetivo Reestructuración de proyecto para una utilización mas eficiente de la energía en la Cervecería “Bia Thanh Hoa” en Vietnam

? ImplementaciónSistema VRC: Recomprensión y recuperación de vaporMejora del Sistema de Refrigeración: Economía de energía eléctrica y estabilización de demandaMejoramiento del pasteurizador: Economía de vapor y aguaTratamiento anaeróbico de aguas residuales y caldera de bio-gas: Generación de vapor.

3

Cronograma de RealizaciónCronograma de Realización

Sept. 2004:Instalación de unidad de monitoreo de datos de consumo

Oct. 2004: Instalación de algunas partes del sistema refrigeración, siguiendo la programación de reestructuración de la Cervecería BTH. (Evaporadores. condensadores, etc.)

Durante Nov. 2004 hasta Mar. 2005 : Instalación de algunas partes del Sistema VRC (Tanque de acumulación, depurador de vapor, tanque de dren, tanques de agua caliente)

Instalación del sistema de refrigeración, Optimización de pasteurizador y partes de la caldera de biogás (Acumulador de vapor)

Mayo a Junio 2005 : Instalación del sistema VRC

Ago a Sept 2005 : Funcionamiento de VRC y Sistema de Refrigeración

Jul 2005 a Ene 2006 : Instalación del tratamiento anaeróbico y sistema de caldera con biogás

Mar 2006 : Entrenamiento y entrega de obra en BTH

4

Perfil del mercado Cervecero en VietnamPerfil del mercado Cervecero en Vietnam

Scales of BREWERIES, Total 469, on year 2004

28 14 12

415

0100200300400500

<3ML 3-10ML 10-20ML >30ML

BreweriesScales of BREWERIES, Total 469, on year 2004

28 14 12

415

0100200300400500

<3ML 3-10ML 10-20ML >30ML

Breweries

Beer Production Growth in VIETNAM

0200400600800

1000

1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003

ML-beer

year

49%

24%

27%Central State ownCompany

JV Company

Local Company

Market Shares

Sector Cervecero en Japón:

Aprox. 70 millones HL /año, total de 30 Cervecerías

1. La industria Cervecera en Vietnam está en continuo crecimiento

2. Pequeñas fábricas representan la mayor porción del mercado entre las 469 cervecerías del país.

3. La mayor parte del mercado está dividido en empresas estatales y empresas privadas multinacionales

5

Informaciones sobre la Bia Thanh Hoa

Fundada en 1987150km de la Capital Hanoi (3 hrsen auto)

Producción anual de 510.000 hectolitros de cerveza (en 2004, tuvo la séptima mayor producción de un total de 12millones de hectolitros en Vietnam)

Certificación ISO 9000 en 2002 Ampliación de la línea de producción en abril 2004 y modernización de sala de cocimiento de 80 hL para 300 hL/fabricados en Sept. 2004Producción: Bia Thanh Hoa, Saigon, Hanoi

THANH HOA BREWERY BIA HAI PHONG

BIA SAIGON

6

Descripción de Instalaciones de Bia Thanh Hoa en 2003 (FS)

Fig.: Calderas de carbón

Fig.: Condensadores de amoniaco con circulación natural de aire, usando cantidad masiva de agua

Calderas de carbón extremadamente insuficientes son utilizadasUso de condensadores con aire ambiental (exceso de consumo de agua)Tratamiento de agua residual no estaba implementado (Se diluye gran cantidad de agua)No había medición de consumo de utilidadesSe requería mejorar la refrigeración debido a las altas tarifas de energía eléctricaNo había interés en la economía de combustible por causa de bajos precios de carbón

7

Perfil de Costos de Energía Eléctrica & Emisión de CO2 en BTH

Perfil de Costos de Energía Eléctrica & Emisión de CO2 en BTH

0.0915kgCO2/MJ3.14kgCO2/kg39VND/MJ1,342VND/kg(0.085USD/kg)

Carbón

0.0687kgCO2/MJ2.62kgCO2/L227.8VND/MJ8,360VND/L(0.53USD/L)

Petróleo Diesel

0.193kgCO2/MJ(Average)

0.695kgCO2/kWh(OM &BM Ave.)

273.4VND/MJ984.5VND/kWh(0.065USD/kWh)

Electricidad(horario normal)

Emisión de CO2CostoEnergía

Tariff

0

200

400

600

800

1,000

1,200

1,400

1,600

1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h 10h

11h

12h

13h

14h

15h

16h

17h

18h

19h

20h

21h

22h

23h

24h

Tariff

VND/kWh

505895

1480

Tariff of Electricity

8

Economía de Energía en BreweryEconomía de Energía en Brewery

TecnologíaCervecera

Tecnología Economía de

Energía

Tecnología de Producción

Resultados:Mejor calidad de cervezaEconomía de Energías

Mejoras del medio ambiente Mayor productividad

(A)

(B) (C)

9

Proceso de fabricación de Cervecería & Consumo de utilidades

Proceso de fabricación de Cervecería & Consumo de utilidades

Silo Mill Brewhouse

MT MK LT WK WPWC

Filtration Packaging & WarehouseBC

WS

FL WABS

BFFermentation/Lager Tank Zone

FT ST

CO2

POWER ......... STEAM.......... WARM Water……COOLING........

30% ~40% de Energía consumida durante cocimiento de mosto

30%~50% de energía eléctrica, consumida es por carga de enfriamiento.

30%~50% de carga de enfriamiento, consumida en producción de agua helada

20% ~ 30% de Energía, consumida en área dePackaging .

Efluente con alto DBO y drenado de sala de cocimiento.

10

Consumo de utilidades en la Cervecería

Consumo de utilidades en la Cervecería

? Consumo de vapor@40~ 50% de vapor es consumido en

la sala de cocimiento (grandes fluctuaciones)

@ 20~30% de vapor es consumido en área de empaque (constante)

@ Gran cantidad de vapor es consumida en CIP (corto tiempo)? Consumo de energía eléctrica

30~50% de Energía Eléctrica es consumida en planta de refrigeración.

? Carga de enfriamiento30~ 50% de la carga de enfriamiento es consumida en el enfriamiento de agua. (especialmente en producción de agua helada)

? Consumo de aguaGran cantidad de agua es empleada en limpieza.

? Agua ResidualAlta carga de DBO es drenado en la sala de cocimiento.

? Consumo de vapor@40~ 50% de vapor es consumido en

la sala de cocimiento (grandes fluctuaciones)

@ 20~30% de vapor es consumido en área de empaque (constante)

@ Gran cantidad de vapor es consumida en CIP (corto tiempo)? Consumo de energía eléctrica

30~50% de Energía Eléctrica es consumida en planta de refrigeración.

? Carga de enfriamiento30~ 50% de la carga de enfriamiento es consumida en el enfriamiento de agua. (especialmente en producción de agua helada)

? Consumo de aguaGran cantidad de agua es empleada en limpieza.

? Agua ResidualAlta carga de DBO es drenado en la sala de cocimiento.

Steam consumption (daily shift)

0

5

10

15

20

25

30

163 125

187

249

311

373

435

497

559

621

683

745

807

869

931

993

1055

1117

1179

1241

1303

1365

1427

min

t/h

BrewhouseOthersCIPPackageByproduct

11

Efectos de los 4 sistemas propuestosEfectos de los 4 sistemas propuestos

Tratamiento adicional anaeróbico de efluentes

No interfiereGeneración de vapor con Biogás

Caldera de Biogás

Economía en consumo de agua

No interfiereEconomía de vapor a través de reaprovechamiento de calor

Optimización del sistema de pasteurización

Cubriendo la de demanda, utilizando termo-acumulación

Economía de energía eléctricaen sistema de enfriamiento en cascada

Economía de vapor a través de la recuperación de calor de descarga de compresores

Sistema de Refrigeración

Eliminación de fuerte olor externo(no hay mas emisión de vapor de cocimiento)

Se Requiere consumo adicional

Economía de vapor a través del rehusóde la descarga de vapor

VRC

OtrosEnergía EléctricaVapor

12

Sistema VRCSistema VRC Economía de vapor con rehusó de descarga de

vapor

? El ahorro de energía fue desarrollado con apoyo del gobierno Japonés

Mucha energía desperdiciada por escape de vapor!

Vapor de calderaDren de condensado

HL:perdida de calorEscape de vapor

Compresor de vapor

1/10~1/15COP=10~15

Vapor Re-Compresión sistema

Dren decondensado

Sistema de recuperaciSistema de recuperacióón de calor n de calor convencionalconvencional

Sistema VRCSistema VRC

WP WP

Exhaust steam

HL: Pérdida de calor

Recuperaciónde calor

13

Nuevos Desarrollos - Sistema VRC Acumulación de energía+MVR+THC

Nuevos Desarrollos - Sistema VRC Acumulación de energía+MVR+THC

vapor en uso

Compresor de vapor

WK

Escape de vapor

HL: Perdida de calor

Depurador de vapor

Tanque de acumulación de energía

PRE calentador de mosto

Thermo Compresor

99?

78?

99? 78?

75? 95?

100?

85?

COP=15~20

MVR =Mechanical Vapor Re-compressor

THC =Thermal Heat Compressor

14

Sistema VRCSistema VRCTanque de cocimiento: evapora aprox. 2 tons de agua en 1 cocimiento. Sistema convencional descarga vapor de agua en atmósfera

Dreno de condensado

Depurador: limpieza de vapor desechado y generación de agua caliente para pré-calentamiento de mosto para cocimiento siguiente

99ºC

85ºC

Précalentador de mosto

Hot Wort

97ºC

Mosto

78ºCTransfiere a ltanque de cocimiento

Tanque de almacenamiento de agua caliente

61m3

15

Sistema de refrigeración de alta eficiencia

Sistema de refrigeración de alta eficiencia

? Sistema de enfriamiento en cascadaEnfriamiento en multi-etapas consume menos energía que el enfriamiento de simples etapas, cuando el diferencial de temperatura es alto

? Sistema “Dynamic Ice”Almacena hielo durante un período fuera de pico y apaga las unidades de refrigeración durante el horario pico.Reduce la energía eléctrica con bombas y el costo de la instalación debido a alta capacidad de enfriamiento de fluido secundario (glicol) que transporta 20 % de hielo en su composición.

? Recuperación de agua calienteAgua caliente es recuperada de la alta temperatura de NH3 del sistema de refrigeración y se usa en la Cervecería en lugar de vapor.

? Sistema de enfriamiento en cascadaEnfriamiento en multi-etapas consume menos energía que el enfriamiento de simples etapas, cuando el diferencial de temperatura es alto

? Sistema “Dynamic Ice”Almacena hielo durante un período fuera de pico y apaga las unidades de refrigeración durante el horario pico.Reduce la energía eléctrica con bombas y el costo de la instalación debido a alta capacidad de enfriamiento de fluido secundario (glicol) que transporta 20 % de hielo en su composición.

? Recuperación de agua calienteAgua caliente es recuperada de la alta temperatura de NH3 del sistema de refrigeración y se usa en la Cervecería en lugar de vapor.

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Sistema de Refrigeración en CascadaSistema de Refrigeración en Cascadaenfriamiento de agua28 ºC para 5 ºC (Alto diferencial de temperatura)Base de cálculo 1763kW (500TR)para la carga de enfriamiento

Consumo de energía reducida al 60%.Capacidad de compresor reducida al 70%.

Desplazamiento volumétrico de compresor

Chiller

COP=4.87

Tc=35 C

28 C

5 C

Te=0 C

Chiller

Chiller

Chiller

Sistema de enfriamiento en cascada

i

ii

Tc Te dT kW M3/h

35 0 35 362 1992

35 15 20 70 463

35 8 27 73 463

35 0 35 76 463

II Total 219 1389

II /I 60% 70%

II -I 143 603

Tc=35 C COP=8.06

28 C

18 C

10 C5 C

Te=0 C

Te=15 C

Te=8 C

Base 1763kW (500TR)Sistema convencional de enfriamiento

17

Sistema de enfriamiento en CascadaSistema de enfriamiento en Cascada

No.1

No.2

No.3

30ºC

0ºC

Agua para

Cerveza

Temperatura

ambiente

Tanque de termo-acumulación estratificado

12m3

(Aprovechamiento de tanque existente)

Tanque de acumulación de agua helada para enfriamiento de mosto

140m3

3-Sistema de enfriamiento en cascada

Enfriador de mosto

Tanque de agua cerveza

caliente 85ºC

Mosto

99ºC

3ºC 6ºC

Tanques de fermentación30-40m3/l

cocimiento300-400m3/1dia

30C

20ºC

10ºC

0ºC

Enfriador de agua

Inicio de operación en Agosto de 2005

18

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

1.HYDROPOWER5.GAS-TURBINE7.DIESEL6.OIL-TURBINE4.GAS-TURBINE3.OIL-FIRED8.IMPORT2.COAL-FIRED

MW ELECTRIC POWER IN VIETNAM 6 JUN 2002

June

Matriz de energía eléctrica en Vietnam

Tarifa de Energía Eléctrica en BTH

Normal (4:00-18:00) 984.5VND/kWh

Punta (18:00-22:00) 1628VND/kWh (3 veces mas que fuera de punta)

Fuera de punta (22:00-4:00) 555.5VND/kWh

Demanda de Energía en BTH: aprox. 900-1000kW La estabilización de demanda de energía eléctrica reduce el riesgo de falta de energía y economiza el contrato de demanda

Hidroeléctrica: 38-58%, Carbon: 10-23%, Turbina a gás: 20-28%

Operation of the Ref. Compressor for Dynamic Ice Thermal Storage

0

100

200

300

400

500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

kW

Stop the Compressors

Referencia de operación para el compresor

1st Demand peak

2nd Demand peak

Sistema “Dynamic Ice”Compresores pueden ser apagados durante horario pico (18:00 hasta 22:00) a través de la acumulación de hielo. El hielo es fabricado y almacenado durante período fuera de punta / baja tarifa (22:00 a 4:00). De esta forma economiza energía eléctrica

19

Sistema “ Dynamic Ice”Sistema “ Dynamic Ice”

Tanque de acumulación de hielo -4ºC, 170m3

Fabricador de hielo

Obc : Utilización de compresor existente para fabricación del hielo

Comp. Refrig. No.1 100kW

Comp. Refrig. No.2 100kW

Comp. Refrig. No.3 100kW

Comp. Refrig. No.4 100kW

Pd: 13 Kgf/cm²Td: 110ºC

Recuperación decalor de amoniaco para agua caliente

Condensadores Evaporativos

Fermentación

Maduración

Filtración

20

TemperaturaTemperatura

Fluido de Fluido de EnfriamientoEnfriamiento

Calor especCalor especííficofico

DiDiáámetro dmetro deetubertuberííaa

FLUJOFLUJO

PotenciaPotenciaconsumidaconsumida

Costo de operaciCosto de operacióónn

19.8W/kg19.8W/kg

glicolglicolo etanolo etanol

Dynamic iceDynamic ice

00?? /3/3??--22?? /3/3??

3.5W/kg 3.5W/kg

250mmNB250mmNB125mmNB125mmNB

332m3/h332m3/h59m3/h59m3/h

30.0kW30.0kW5.5kW5.5kW

450450yenyen/h/h8383yenyen/h/h

Carga de enfriamiento : 1000Mcal/hCarga de enfriamiento : 1000Mcal/h

Altura manomAltura manoméétrica de las bombas : 20 mtrica de las bombas : 20 m

Tabla comparativa de Performance

21

Flujo de hielo dinámicoFlujo de hielo dinámico

? 60~300µ m? Flujo de

líquido yHielo

? FPG ~20%? Calor

específico: 18kcal/kg

? 60~300µ m? Flujo de

líquido yHielo

? FPG ~20%? Calor

específico: 18kcal/kg

22

Software para optimización de pasteurizadores

Software para optimización de pasteurizadores

Economía en consumo de vapor , a través de utilización de software dedicado a optimización de condiciones de operación yaumento de eficiencia.

Pasteurizer Temp. Balance

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Bath Number

Tem

pera

ture

(oC

)

Sprey Temp.

Beer Temp

23

Sistema para recuperación de gas metano en la estación de tratamiento de agua

Residuales

Sistema para recuperación de gas metano en la estación de tratamiento de agua

ResidualesResidual de sala de cocimiento

UASB

Tanque pulmón de gas

Caldera de Biogás

Compresor de gas

Acumulador de vapor

24

Resultados de Economía de Energía

Resultados de Economía de Energía

?Economía de Energía: 3,386 Toe?Reducción en emisión de CO2: 10,376 Ton?Economía de Energía: 3,386 Toe?Reducción en emisión de CO2: 10,376 Ton

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Aplicación para otras Industrias de BIA THANH HOA

Aplicación para otras Industrias de BIA THANH HOA

VRCRefrigeración

OptimizaciónPasteurizadores

Caldera deBiogás

Destiladoras,

Fabrica de azúcar y alcohol, etc.

Refrescos,

Lácteos, etc.

Refrigerantes

Tratamiento de agua residual de otras industrias

26

Gracias por su Atención !