Orientador: Andre Tosi Furtado / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:06:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mariotoni_MariliArruda_M.pdf: 8967749 bytes, checksum: 28c0c42d34639803a8e56bc9178bf281 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Este trabalho apresenta o desenvolvimento tecnológico das usinas de açúcar e álcool do Estado de São Paulo. Primeiramente, faz-se uma abordagem dos fatores mais gerais que explicam a formação, expansão e consolidação da agroindústria canavieira no Estado de São Paulo. Assim, busca-se atingir o objetivo de discutir a modernização tecnológica das usinas paulistas em relação aos principais centros produtores internacionais, principalmente visando os sistemas de preparo e extração de caldo de cana. No início da década de 1970, as usinas paulistas utilizavam uma tecnologia ultrapassada em relação aos outros produtores açucareiros do mercado internacional. Diante dessa situação, a Copersucar implementou um Programa de Modernização visando a elevar a produtividade das usinas paulistas para níveis internacionais definidos pelas usinas dos países que apresentavam tecnologias mais avançadas, principalmente África do Sul, Austrália e Havaí. Isso foi possível através de um programa pelo qual a Copersucar selecionou e implantou as tecnologias mais desenvolvidas e mais apropriadas ao parque sucroalcooleiro nacional. Os estudos realizados permitem concluir que o dinamismo do setor sucroalcooleiro, implementado pela Copersucar, possibilitou a consolidação dos objetivos do Programa de Modernização das usinas de açúcar e álcool no Estado de São Paulo. Isso ocorreu devido à superação dos gargalos tecnológicos com o desenvolvimento de novas tecnologias, o que propiciou uma elevação dos níveis de produtividade das usinas paulistas aos patamares das usinas internacionais que utilizavam tecnologias mais desenvolvidas / Abstract: This work presents the technological development of the sugarcane and alcohol industrial sector in the State of Sao Paulo. It is emphasized the most important points of the technological modernization of the plants regarding the main international producers centers. The sugarcane businessman from the State Sao Paulo realized that if they did not improved the quality of the product and they continued to produce sugar with an outdated technology, they would be eliminated of the world market. Ahead of this situation, Copersucar - The Brazilian Sugarcane Research Institute implemented a Modemization Prograrn aiming to elevate the productivity of the plants from Sao Paulo into international levels defined by the plants of the countries that introduced more advanced technologies, mostly Southern Africa, Australia and Hawaii. That was possible through a Program by which Copersucar selected and implanted the most developed and appropriated technologies to the Brazilian sugarcane industrial park. The studies done allow us to the conclusion that the dynamic of the sugar cane industry, summed to the Copersucar efforts gave the consolidation of the Sugar Cane Industries Modernization Program at the State of Sao Paulo. That allowed to overcome the technologies limitations compared with the development of new technologies, what gave higher levels of productivity to the State of Sao Paulo sugar cane industries at a similar level of the international industry, which used more modems technologies / Mestrado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Orientadores: Maria Aparecida Silva, Adriano Viana Ensinas / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T07:39:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Albarelli_JulianaQueiroz_D.pdf: 4345487 bytes, checksum: 3b35163c3127eaa2e83d7a92e58466c2 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Nesta tese, utilizou-se o simulador comercial Aspen Plus® para simular o processo de produção conjunta de açúcar, etanol e eletricidade em uma usina convencional e a produção de etanol e eletricidade em uma destilaria autônoma. A integração dos processos e diferentes usos para o bagaço excedente foram estudados. Foram avaliadas modificações nos processos convencionais para aumentar a produção de eletricidade e a produção de etanol de segunda geração, utilizando como matéria prima o bagaço ou fração fina do bagaço composta por células de parênquima (fração-P). Os casos estudados também foram avaliados economicamente e quanto à captação de água, propondo alternativas para minimização desta. Os resultados indicaram que a integração energética dos processos convencionais minimizou a quantidade de vapor necessária, disponibilizando uma maior quantidade de bagaço para outros usos. O uso do bagaço excedente, em conjunto com a palha, como combustível em um sistema de cogeração com a instalação de uma turbina de condensação, permitiu o aumento da eletricidade disponível em 244%, quando utilizada a maior quantidade de palha admitida para o caso estudado para a destilaria autônoma. Os casos que estudaram a fração-P apresentaram maior produção de energia elétrica e produção de etanol/t material lignocelulósico do que os casos de segunda geração a partir do bagaço. Todos os casos apresentaram captação de água superior à permitida no Estado de São Paulo, 1 m3/t de cana de açúcar, sendo desta forma considerada a concentração da vinhaça e o aproveitamento, após tratamento, da água de lavagem do material pré-tratado, para os casos de segunda geração. A análise econômica mostrou que é possível aumentar a lucratividade dos processos convencionais, a longo prazo, com modificações no sistema de cogeração resultando em pouca alteração no tempo de retorno do investimento. O uso da fração-P para produção de etanol de segunda geração, tendo como pré-tratamento LHW e utilizando custo baixo para as enzimas, se apresentou igualmente atrativo, do ponto de vista econômico, ao melhor caso estudado de modificações no sistema de cogeração. Menores tempo de retorno, rentabilidade do investimento e lucratividade, a longo prazo, foram encontrados para os casos que consideraram a produção conjunta de açúcar e etanol. A viabilidade econômica dos processos de segunda geração apresentou-se altamente dependente do custo das enzimas / Abstract: In this thesis, the commercial simulator Aspen Plus® was used to simulate the conventional mill producing sugar, ethanol and electricity and the autonomous distillery producing ethanol and electricity. The integration of processes and different uses for the surplus bagasse were studied. It was evaluated changes in conventional processes to increase electricity production and the production of second generation ethanol using bagasse or bagasse fine fraction composed by parenchyma cells (fraction-P). The cases were economically evaluated and water uptake was analyzed, alternatives were proposed to its minimization. The results indicated that the energy integration of the conventional processes minimized the amount of steam, it provided a larger amount of bagasse for other uses. The use of bagasse, together with sugarcanetrash, as a fuel to the cogeneration system considering the installation of a condensation turbine led to an increase of 244% in the available electricity when using the higher amount of sugarcane-trash studied for the autonomous distillery. The cases that studied the P-fraction showed higher production of electricity and ethanol/t lignocellulosic material than the cases of second generation that used bagasse. All cases presented water uptake higher than allowed in the state of São Paulo, 1 m3/t de sugarcane, therefore, it was considered the concentration of vinasse and recovery of wash water from the pre-treated material, for the second generation cases. The economic analysis showed that it is possible to increase the profitability of the conventional processes, in the long term, with changes in the cogeneration system resulting in little change in the payback time of the investment. The use of P-fraction for production of second generation ethanol, with the LHW pretreatment and considered low cost of the enzymes, was equally attractive, from an economic point of view, to the best studied case of changes in the cogeneration system. Lower payback time, return on the investment and long-term profitability were found for cases that considered the joint production of sugar and ethanol. The economic viability of the second generation process presented itself highly dependent to the enzyme cost / Doutorado / Engenharia Química / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Ricardo Alan Verdu Ramos / Banca: Emanuel Rocha Woiski / Banca: Eduardo Mirko Valenzuela Turdera / Resumo: Neste trabalho são realizadas análises termodinâmicas, termoeconômicas e econômicas aplicadas a uma usina de açúcar e álcool com processo de extração por difusão, envolvendo desde a configuração inicial de implantação da usina até a expansão para uma planta moderna de potência cujo principal objetivo é a produção de excedente de energia elétrica. São consideradas quatro situações: a configuração inicial da planta, definida como Caso 1, que opera visando gerar energia elétrica apenas para o próprio consumo e, também, vapor para o processo de produção de álcool; na seqüência tem-se a configuração, definida como Caso 2, onde o intuito é produzir o máximo de energia elétrica que o turbogerador pode fornecer e vapor para a produção de álcool e, também açúcar; na configuração seguinte, definida como Caso 3, é adicionada na planta uma turbina de condensação visando um melhor aproveitamento para a geração de energia elétrica; e, por fim, na última configuração, definida como Caso 4, é adicionada uma nova turbina de extração condensação e uma caldeira de alta pressão, priorizando a geração de energia elétrica / Abstract: In this work thermodynamic, thermoeconomic and economical analyses were accomplished in a sugar-alcohol factory with extraction process for diffusion, considering the initial configuration implanted until the expansion for a modern power plant whose main objective is the production of electric power surplus. Four situations were considered: the initial configuration of the plant, defined as Case 1, that operates generating electric power just for the own consumption and, also, steam for the alcohol production process; in sequence it was studied the configuration defined as Case 2, where the intention is to produce the maximum of electric power that the turbogenerator can supply and steam for the production of alcohol and, also, sugar; in the following configuration, defined as Case 3, it is added in the plant a condensation turbine for a better use in the electric power generation; and, finally, in the last configuration, defined as Case 4, it is added a new extractioncondensation turbine and a high pressure boiler, prioritizing the electric power generation / Mestre

Orientador: Ricardo Alan Verdu Ramos / Banca: Cassio Roberto Macedo Maia / Banca: Marcelo Moreira Ganzarolli / Resumo: Neste trabalho são realizados estudos termodinâmicos e termoeconômicos visando o aproveitamento do gás natural como combustível em usinas de açúcar e álcool. Para tanto são considerados quatro casos, sendo o primeiro uma planta de uma usina sucroalcooleira real que utiliza equipamentos modernos e eficientes, e que comercializa o excedente de eletricidade na safra. O segundo é um caso hipotético no qual é incorporada à planta real da usina uma turbina a gás e uma caldeira de recuperação, passando a planta a operar em ciclo combinado na entressafra utilizando como combustível o gás natural, com o intuito de possibilitar a comercialização de eletricidade ao longo de todo o ano. O terceiro caso considera a proposta de uma planta com grande capacidade de moagem (duas vezes mais do que a da usina real considerada no primeiro caso), que opere de forma convencional com geração de excedente de eletricidade para comercialização apenas na safra, com o diferencial de ser constituída por duas linhas independentes de produção, consumo de vapor e geração de eletricidade, flexibilizando a produção e manutenção. Finalmente, o quarto caso considera o aproveitamento do gás natural como combustível associado ao bagaço da cana, através da incorporação de uma turbina a gás e uma caldeira de recuperação na planta do terceiro caso, permitindo também a comercialização de eletricidade na entressafra. Diante dos resultados obtidos, foi constatado que só existe a viabilidade para o uso do gás natural no quarto caso, e mesmo assim em condições especiais nas quais se considera custos do bagaço e do gás natural abaixo dos praticados no mercado, bem como uma remuneração para a venda de eletricidade excedente acima do preço atual de mercado / Abstract: In this work thermodynamic and thermoeconomic analyses for the use of natural gas as fuel in sugar-alcohol factories will be accomplished. In order to make these analyses, four cases are considered, being the first case constituted by a real sugar-alcohol factory that uses modern and efficient equipments, and sells surplus of electricity during the harvest. The second case is a hypothetical case that incorporates to the real plant of the previous case a gas turbine and a heat recovery steam generator, making possible the operation with natural gas in combined cycle at the time between harvests, with the intention of making possible the commercialization of electricity along the entire year. The third case considers the proposal of a plant with great milling capacity (twice more than of the real plant considered previously), operating in a conventional way with generation of electricity surplus for commercialization in the harvest, with the differential of being constituted by two independent lines of production and steam consumption and generation of electricity, becoming more flexible the production and maintenance. Finally, the fourth case considers the use of the natural gas as fuel associated to the sugar cane bagasse, through the incorporation of a gas turbine and a heat recovery steam generator in the plant of the previous case, also allowing the electricity commercialization at the time between harvests. In agreement with the obtained results, it was verified that there is viability for the natural gas use only in the fourth case, even though in special conditions in which the costs of the sugar cane bagasse and natural gas are considered below of the current price of the market, as well as the remuneration for the sale of electricity surplus is considered above of the current price of market / Mestre

Orientador: Maria Teresa Moreira Rodrigues / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T22:24:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_AdemarNogueirado_D.pdf: 4126347 bytes, checksum: dc69d9346d14be4e8a3e7d7ce0788ff3 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O presente estudo trata da otimização da logística de transporte e recepção de cana-de açúcar em indústria sucro-alcooleira, com base em modelos de filas de espera, seguido de modelo para otimização da produção, no âmbito da programação linear, cujo objetivo é a maximização do lucro total, advindo da comercialização de seus produtos (açúcar e álcool) e sub-produtos (bagaço de cana, torta de filtro, vinhaça e eletricidade). Para o estudo das filas de espera, a metodologia adotada consistiu na análise do sistema de transporte de cana da Usina Aliança, indústria localizada no interior do Estado da Bahia, Brasil. Os dados coletados alimentaram o software de planilha eletrônica excel, da Microsoft, empregado para o teste de aderência das distribuições de probabilidade. Com base no software Quntitative Systems for Business Plus - QSB+ foram feitas simulações de descarregamentos de cana. Para a programação linear, por sua vez, tomou-se por base estudo detalhado das operações unitárias de 95 indústrias desse segmento, realizado pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo - IPT. O recurso informatizado neste caso, consistiu também, do software excel, através do solver, tendo sido usada para a simulação de cenários relativos à maximização do lucro. Os resultados obtidos indicaram que um re planejamento da frota de transporte de cana, com diferentes capacidades é, de fato, mais indicado para a otimização do descarregamento nas usinas. Quanto à otimização da produção, conclui-se que o modelo formulado responde satisfatoriamente a variações de preços de seus produtos, indicando cenários de produção mais adequados. O presente estudo contribui para a melhoria da indústria de açúcar e álcool, fazendo ligação entre a função suprimentos e a função produção, de modo sistematizado, e apoiado em bases das Engenharias Química e de Produção. / Abstract: This study is about optimizing sugar-cane transportation and delivery logistics in the sugar and alcohol industry, based on waiting-queue models following a model for optimizing production, using linear programming, with the objective of increasing the total profit resulting from the sale of the products and by-products: sugar-cane bagasse, filter cake, stillage, and electricity. The methodology employed in the waiting-queues study consisted of analyzing the transportation system of the Aliança Mill, a facility located in rural Bahia, Brazil. Data collected were manipulated with statistics tools found in Microsoft Excel, in order to perform the probability distributions adherence test. Quantitative Systems for Business Plus, QSB+ software was used to perform simulations of cargo unloading in which the number of cargo unloading facilities (dumpers) was varied. The mathematical model was based on a detailed study of the operating units of 95 industries of this area, developed by Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo - IPT. The computer resources also included Microsoft Excel. Its "solver" function was used to simulate scenarios related to maximizing profit. The results show that re-planning the transportation fleet to include a mix of vehicles with different load capacities is recommended to achieve optimal cargo unloading at the mills. Concerning production optimization, this study shows that the model satisfactorily responds to possible price variations of products and by-products, indicating suitable production composition scenarios. This study thus contributes to processes improvement in the sugar and alcohol industry, linking the supply function to the production function in a systematized way, based on Chemical and Production Engineering. / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-06-03Bitstream added on 2014-06-13T19:30:51Z : No. of bitstreams: 1 villela_alb_me_fran.pdf: 848993 bytes, checksum: bb37ea243d93a97832c3dfbecdff4236 (MD5) / Com aumento do comércio internacional e o avanço da tecnologia, houve um grande crescimento do consumo em todos os sentidos, principalmente o consumo de energia. Por isso, nunca se falou tanto na busca de alternativas para o petróleo do que nos dias atuais. O etanol surge, neste contexto, como um combustível viável para atender às necessidades globais. E nesse sentido, o setor sucroalcooleiro brasileiro atrai recursos de investidores de várias partes do mundo, principalmente por meio das empresas multinacionais, que buscam encontrar novos mercados novas tecnologias e o suprimento de novas necessidades através da atuação além das fronteiras. Este processo de internacionalização e procura por novos desafios, combinados com a crescente desregulamentação da economia e com uma maior sofisticação dos mercados financeiros, faz com que instrumentos econômicos e jurídicos, até então tradicionais, tornem-se insuficientes e incapazes de acompanhar e regulamentar todo esse movimento de recursos. Este estudo apresenta as operações de joint ventures como alternativas viáveis para a realização de investimentos estrangeiros no Brasil, com foco direcionado ao setor da agroindústria canavieira, devido a sua flexibilidade e facilidade de constituição, que as fazem estar em contínua e permanente evolução. São listadas as principais características das operações, seus aspectos positivos e negativos, bem como casos concretos de joint ventures estabelecidas no país entre empresas nacionais e estrangeiras. O investidor tem imenso interesse nesse novo combustível, que desponta como um dos fortes substitutos para o petróleo, e deseja alocar seus recursos em algo que seja certo e que, principalmente, traga lucros. Igualmente, deve ser considerada a longevidade desse tipo... / The increase of international trades and improvement of technology has caused a huge enhance of all kinds of consumption, especially consumption of energy. As a matter of fact, this issue about search for an alternative to the oil is constant repeated. Ethanol arises in this context as a viable fuel for the global demands. Brazilian sugar and ethanol industries attract resources of several parts of the world, mainly multinational companies, that are searching for markets, new technologies and the supply of new needs, through activities beyond the borders. This whole process of internationalization and these new challenges, combined to a growing of a non-regulation economy and a larger sophistication of the financial markets, become traditional law and economic instruments to insufficient and incapable pieces that are not able to attend and regulate this movement of financial resources. This text presents joint ventures cases in Brazil as viable alternative for the achievement of attraction of foreign investments, focused directly to the sugar cane agro-industry, due to flexibility and facility of a joint venture constitution, that maintain it in a permanent evolution. Main characteristics of these operations are listed, both negative and positive aspects, as well concrete cases of joint ventures established in the country between national and foreign companies. Shareholders have an immense interest in this new kind of fuel that emerges like one of the most important substitutes for the gasoline and it is going to allocate their financial resources into a right business that can bring profits. Also, the longevity of this kind of investment should be considered, because it reveals the concern of multinational companies about their business in other countries, directing more investments for these locals. For... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Jete Jane Fiorati / Banca: Euclides Celso Berardo / Banca: José Carlos Garcia de Freitas / Resumo: Com aumento do comércio internacional e o avanço da tecnologia, houve um grande crescimento do consumo em todos os sentidos, principalmente o consumo de energia. Por isso, nunca se falou tanto na busca de alternativas para o petróleo do que nos dias atuais. O etanol surge, neste contexto, como um combustível viável para atender às necessidades globais. E nesse sentido, o setor sucroalcooleiro brasileiro atrai recursos de investidores de várias partes do mundo, principalmente por meio das empresas multinacionais, que buscam encontrar novos mercados novas tecnologias e o suprimento de novas necessidades através da atuação além das fronteiras. Este processo de internacionalização e procura por novos desafios, combinados com a crescente desregulamentação da economia e com uma maior sofisticação dos mercados financeiros, faz com que instrumentos econômicos e jurídicos, até então tradicionais, tornem-se insuficientes e incapazes de acompanhar e regulamentar todo esse movimento de recursos. Este estudo apresenta as operações de joint ventures como alternativas viáveis para a realização de investimentos estrangeiros no Brasil, com foco direcionado ao setor da agroindústria canavieira, devido a sua flexibilidade e facilidade de constituição, que as fazem estar em contínua e permanente evolução. São listadas as principais características das operações, seus aspectos positivos e negativos, bem como casos concretos de joint ventures estabelecidas no país entre empresas nacionais e estrangeiras. O investidor tem imenso interesse nesse novo combustível, que desponta como um dos fortes substitutos para o petróleo, e deseja alocar seus recursos em algo que seja certo e que, principalmente, traga lucros. Igualmente, deve ser considerada a longevidade desse tipo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The increase of international trades and improvement of technology has caused a huge enhance of all kinds of consumption, especially consumption of energy. As a matter of fact, this issue about search for an alternative to the oil is constant repeated. Ethanol arises in this context as a viable fuel for the global demands. Brazilian sugar and ethanol industries attract resources of several parts of the world, mainly multinational companies, that are searching for markets, new technologies and the supply of new needs, through activities beyond the borders. This whole process of internationalization and these new challenges, combined to a growing of a non-regulation economy and a larger sophistication of the financial markets, become traditional law and economic instruments to insufficient and incapable pieces that are not able to attend and regulate this movement of financial resources. This text presents joint ventures cases in Brazil as viable alternative for the achievement of attraction of foreign investments, focused directly to the sugar cane agro-industry, due to flexibility and facility of a joint venture constitution, that maintain it in a permanent evolution. Main characteristics of these operations are listed, both negative and positive aspects, as well concrete cases of joint ventures established in the country between national and foreign companies. Shareholders have an immense interest in this new kind of fuel that emerges like one of the most important substitutes for the gasoline and it is going to allocate their financial resources into a right business that can bring profits. Also, the longevity of this kind of investment should be considered, because it reveals the concern of multinational companies about their business in other countries, directing more investments for these locals. For... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre