Simulação e melhoria do processo de destilação do metanol excedente da produção de Biodiesel

• Autor(a) principal: Ferreira, Sara Filipa Pacheco
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/12772
• topic: Simulação; Destilação; Processos de separação; Simulation; Distillation; Separation processes; Energia e Biorrefinaria

Desde há muito tempo que a utilização dos vários processos de separação se tem tornado significativa nos mais diversos tipos de indústria. Os processos de separação são selecionados adequadamente para o objetivo de separação que se pretende, sendo por isso processos/operações específicas. A destilação é o processo de separação mais utilizado e tem como princípio separar componentes de misturas por diferença de volatilidade. A empresa Bioportdiesel, S.A., na qual se desenvolveu este trabalho, possui uma torre de retificação para recuperar o metanol existente nas correntes do processo de produção do biodiesel. A torre opera em estado não estacionário, em lotes consecutivos, com correntes de alimentação e produto de topo contínuas. A inexistência de um produto de cauda atribui a este equipamento uma classificação do modo de operação entre a operação em batch e em contínuo. O estudo realizado nesta dissertação consistiu em duas etapas: a primeira de estudo de possíveis alterações visando a recuperação do metanol residual no final do processamento de cada lote e a segunda incidindo na simulação do processo de destilação referido usando o simulador (ASPEN PLUS, v.8.6 – módulo BatchSep), com o objetivo de modelar o equipamento de destilação e conseguir prever e otimizar o comportamento do mesmo. De forma a melhorar o processo de recuperação do metanol com o objetivo de minimizar custos, quer no consumo de energia térmica quer no tratamento dos resíduos resultantes do funcionamento da torre, procedeu-se a um estudo de recuperação do metanol através de uma etapa adicional de evaporação. Procedeu-se ao levantamento, em diferentes lotes, das condições de operação da coluna, como temperaturas e pressão de funcionamento, bem como caracterização da composição das correntes associadas. Para recuperar o metanol residual resultante dos lotes da torre procedeu-se à realização de dois testes: recuperação por evaporação do metanol residual, após o esgotamento normal de um lote e após esgotamento estrategicamente antecipado. No primeiro teste obteve-se uma redução de custos de 30% e no segundo uma redução de 34%. Após este estudo procedeu-se à simulação da destilação do metanol. As simulações foram realizadas com algumas limitações por desconhecimento da geometria interna da coluna, tendo-se encontrado o ponto de partida para a simulação e validação do modelo representativo da torre de retificação. Nas simulações efetuadas conseguiram-se obter resultados próximos dos obtidos na coluna real com exceção das perdas de carga na coluna que foram cerca de 3,6 vezes superiores às reais.