Determinação do ponto ótimo de trabalho de uma Unidade de Combustão Catalítica

• Autor(a) principal: Alves, João Pedro Silva
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/87633
• topic: Otimização; Ácido Teraftálico Purificado; Combustor Catalítico; Metanol; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Química

Um dos principais focos das indústrias químicas é a otimização contínua dos processos utilizados para menor risco de avaria, melhoria da qualidade do produto ou redução dos custos de operação. É neste último caso que se enquadra a otimização da unidade de combustão catalítica sugerida pela Indorama Ventures Portugal. A presente dissertação estudou a unidade de combustão catalítica e equipamentos adjacentes para minimizar os seus custos de operação cumprindo a legislação ambiental a que fábrica está sujeita. Além disso, foi também necessário garantir que as alterações propostas não afetam o correto funcionamento das unidades que existem a jusante do combustor catalítico, nomeadamente o expansor de gases e o sistema de gás inerte. Foi criado um modelo termodinâmico semi-empírico capaz de simular o funcionamento do combustor catalítico para que se possa prever o efeito que a alteração do caudal de alimentação de metanol tem nas condições de operação. Este modelo permite a manipulação deste caudal e da composição e caudal de hidrocarbonetos no combustor. Foram realizados testes de redução do caudal de metanol ao combustor para compreender o efeito que este tem na temperatura à saída do combustor e o efeito que esta temperatura tem na produção elétrica no expansor de gases. Com estes testes e o conjunto de dados históricos da fábrica foi possível implementar o modelo com sucesso. Aplicando o modelo chegou-se a uma temperatura ótima de operação correspondente a 373ºC, o que equivale a um caudal de metanol de 162,24 kg/hr. Estes resultados levam a uma poupança anual de cerca de 1,8 milhões de euros face às condições de projeto da fábrica e garantem emissões atmosféricas inferiores às estipuladas na licença ambiental da fábrica e que todos os equipamentos funcionam corretamente.