Estudo técnico-econômico preliminar da produção de ciclo-hexano pelo método IFP de produção
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16687 |
Resumo: | Cyclohexane is a non-polar cycloalkane and highly combustible, which has as main application the production of adipic acid, and nylon 6 and nylon 6,6, polymers that are important to textile industry, thread fabrication, bristles, rubbers and special tissues. Eventually, cyclohexane can be used as solvent for oils, waxes and fats. The USA has always been the highlight as major producers of cyclohexane, leadership increasingly threatened by the rising Chinese petrochemical industry and the whole Southeast of Asia. Brazil, although having two chemical companies that stand out in the production of the hydrocarbon, is still quite dependent of imports, fact that disfavors market balance and makes the final product nylon-based more expensive. Previously, cyclohexane was extracted by petroleum distillation, in a mass fraction of about 0,01% to 0,1%. With the rise of the demand, there was the need of producing it in a way that it is the main product of a chemical process. One of the process most currently used is a Franch-based process technology, developed by IFP (Institut Français du Pétrole), that consists on benzene hydrogenation, saturating it to cyclohexane. This work made a technical preliminary analysis, including global mass balance, sizing of the reactors and the separation vessels, process control suggestion, and HAZOP analysis. Also, it was part of this work a preliminary economic analysis of capital investment of the equipment and installations. The production process has attention points regarding to safety, especially in one of the reactors, and regarding to the exposure of the components and gases emission. The payback, considering a high interest rate (13,25%) due to the current high SELIC tax is about 14 years, but can be a shorter time if the SELIC tax decreases and/or the price of cyclohexane rises. |
id |
SCAR_3a333e5352b5c26aca0bcdd31319472e |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/16687 |
network_acronym_str |
SCAR |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFSCAR |
repository_id_str |
4322 |
spelling |
Araújo, Henrique Sartoreli Miranda deQueiroz, João Paulo Silvahttp://lattes.cnpq.br/7316247674511327http://lattes.cnpq.br/3690291416041543292cd7a1-a048-4abe-bf5f-5fe5bbfa15fc2022-09-27T13:46:23Z2022-09-27T13:46:23Z2022-09-13ARAÚJO, Henrique Sartoreli Miranda de. Estudo técnico-econômico preliminar da produção de ciclo-hexano pelo método IFP de produção. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16687.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16687Cyclohexane is a non-polar cycloalkane and highly combustible, which has as main application the production of adipic acid, and nylon 6 and nylon 6,6, polymers that are important to textile industry, thread fabrication, bristles, rubbers and special tissues. Eventually, cyclohexane can be used as solvent for oils, waxes and fats. The USA has always been the highlight as major producers of cyclohexane, leadership increasingly threatened by the rising Chinese petrochemical industry and the whole Southeast of Asia. Brazil, although having two chemical companies that stand out in the production of the hydrocarbon, is still quite dependent of imports, fact that disfavors market balance and makes the final product nylon-based more expensive. Previously, cyclohexane was extracted by petroleum distillation, in a mass fraction of about 0,01% to 0,1%. With the rise of the demand, there was the need of producing it in a way that it is the main product of a chemical process. One of the process most currently used is a Franch-based process technology, developed by IFP (Institut Français du Pétrole), that consists on benzene hydrogenation, saturating it to cyclohexane. This work made a technical preliminary analysis, including global mass balance, sizing of the reactors and the separation vessels, process control suggestion, and HAZOP analysis. Also, it was part of this work a preliminary economic analysis of capital investment of the equipment and installations. The production process has attention points regarding to safety, especially in one of the reactors, and regarding to the exposure of the components and gases emission. The payback, considering a high interest rate (13,25%) due to the current high SELIC tax is about 14 years, but can be a shorter time if the SELIC tax decreases and/or the price of cyclohexane rises.O ciclo-hexano é um cicloalcano apolar e bastante combustível, que tem como sua principal aplicação a produção de ácido adípico, e de nylon 6 e nylon 6,6, polímeros extremamente importantes para indústria têxtil, linhas, cerdas, borrachas e tecidos especiais. Pontualmente, o ciclo-hexano pode ser usado como solvente para óleos, ceras e gorduras. Os EUA sempre se destacaram como os maiores produtores de ciclo-hexano, liderança que cada vez mais está sendo ameaçada pela crescente indústria petroquímica chinesa e de todo o sudeste asiático. O Brasil, embora tenha duas empresas que se destaquem na produção de tal hidrocarboneto, ainda é bastante dependente de importações, fato que desfavorece a balança comercial e encarece o produto final feito de nylon. Anteriormente, o ciclo-hexano era extraído da destilação do petróleo, em uma fração de aproximadamente 0,01% a 0,1% de todo o destilado. Com o aumento da demanda, houve a necessidade de se produzi-lo em massa de forma que fosse o produto principal de um processo químico. Um dos processos químicos mais utilizados atualmente é uma tecnologia de processos francesa, desenvolvida pelo IFP (Institut Français du Pétrole), que consiste na hidrogenação do benzeno, saturandoo a ciclo-hexano. Este trabalho fez uma análise preliminar técnica, incluindo balanço global de massa, dimensionamento dos dois reatores e dos dois equipamentos de separação, sugestão de controle de processo, e análise HAZOP. Também fez parte do trabalho uma análise econômica preliminar do investimento em capital dos equipamentos e da instalação. O processo de produção possui pontos de atenção quanto à segurança, principalmente em um dos reatores de projeto, e com um olhar especial quanto à exposição às substâncias e a emissão de gases. O payback de investimento, considerando uma alta taxa de juros (13,25%) devido à atual elevada taxa SELIC é de por volta de 14 anos, podendo esse tempo ser menor caso a taxa SELIC diminua e/ou o preço do ciclo-hexano cresça.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosEngenharia Química - EQUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCiclo-hexanoProcesso IFPEstudo técnico-econômicoCyclohexaneIFP processTechnical-economic studyENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICAENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICAEstudo técnico-econômico preliminar da produção de ciclo-hexano pelo método IFP de produçãoPreliminary technical-economic study of cyclohexane production by the IFP production methodinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis6006004dc9699a-83dd-49ff-bccc-80051e73f3e6reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALTG_HenriqueMiranda_TurmaF_rev02.pdfTG_HenriqueMiranda_TurmaF_rev02.pdfapplication/pdf1886804https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16687/1/TG_HenriqueMiranda_TurmaF_rev02.pdf4a074621ea6603fd44ada8c6b913ae66MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16687/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52TEXTTG_HenriqueMiranda_TurmaF_rev02.pdf.txtTG_HenriqueMiranda_TurmaF_rev02.pdf.txtExtracted texttext/plain127873https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16687/3/TG_HenriqueMiranda_TurmaF_rev02.pdf.txt736a647adb27121da3ddf3560336403fMD53THUMBNAILTG_HenriqueMiranda_TurmaF_rev02.pdf.jpgTG_HenriqueMiranda_TurmaF_rev02.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg8219https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16687/4/TG_HenriqueMiranda_TurmaF_rev02.pdf.jpg9c9a37a8655483d1b4415c684fba8a1fMD54ufscar/166872023-09-18 18:32:28.917oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/16687Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:28Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Estudo técnico-econômico preliminar da produção de ciclo-hexano pelo método IFP de produção |
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv |
Preliminary technical-economic study of cyclohexane production by the IFP production method |
title |
Estudo técnico-econômico preliminar da produção de ciclo-hexano pelo método IFP de produção |
spellingShingle |
Estudo técnico-econômico preliminar da produção de ciclo-hexano pelo método IFP de produção Araújo, Henrique Sartoreli Miranda de Ciclo-hexano Processo IFP Estudo técnico-econômico Cyclohexane IFP process Technical-economic study ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA |
title_short |
Estudo técnico-econômico preliminar da produção de ciclo-hexano pelo método IFP de produção |
title_full |
Estudo técnico-econômico preliminar da produção de ciclo-hexano pelo método IFP de produção |
title_fullStr |
Estudo técnico-econômico preliminar da produção de ciclo-hexano pelo método IFP de produção |
title_full_unstemmed |
Estudo técnico-econômico preliminar da produção de ciclo-hexano pelo método IFP de produção |
title_sort |
Estudo técnico-econômico preliminar da produção de ciclo-hexano pelo método IFP de produção |
author |
Araújo, Henrique Sartoreli Miranda de |
author_facet |
Araújo, Henrique Sartoreli Miranda de |
author_role |
author |
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/3690291416041543 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Araújo, Henrique Sartoreli Miranda de |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Queiroz, João Paulo Silva |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/7316247674511327 |
dc.contributor.authorID.fl_str_mv |
292cd7a1-a048-4abe-bf5f-5fe5bbfa15fc |
contributor_str_mv |
Queiroz, João Paulo Silva |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Ciclo-hexano Processo IFP Estudo técnico-econômico |
topic |
Ciclo-hexano Processo IFP Estudo técnico-econômico Cyclohexane IFP process Technical-economic study ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Cyclohexane IFP process Technical-economic study |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA |
description |
Cyclohexane is a non-polar cycloalkane and highly combustible, which has as main application the production of adipic acid, and nylon 6 and nylon 6,6, polymers that are important to textile industry, thread fabrication, bristles, rubbers and special tissues. Eventually, cyclohexane can be used as solvent for oils, waxes and fats. The USA has always been the highlight as major producers of cyclohexane, leadership increasingly threatened by the rising Chinese petrochemical industry and the whole Southeast of Asia. Brazil, although having two chemical companies that stand out in the production of the hydrocarbon, is still quite dependent of imports, fact that disfavors market balance and makes the final product nylon-based more expensive. Previously, cyclohexane was extracted by petroleum distillation, in a mass fraction of about 0,01% to 0,1%. With the rise of the demand, there was the need of producing it in a way that it is the main product of a chemical process. One of the process most currently used is a Franch-based process technology, developed by IFP (Institut Français du Pétrole), that consists on benzene hydrogenation, saturating it to cyclohexane. This work made a technical preliminary analysis, including global mass balance, sizing of the reactors and the separation vessels, process control suggestion, and HAZOP analysis. Also, it was part of this work a preliminary economic analysis of capital investment of the equipment and installations. The production process has attention points regarding to safety, especially in one of the reactors, and regarding to the exposure of the components and gases emission. The payback, considering a high interest rate (13,25%) due to the current high SELIC tax is about 14 years, but can be a shorter time if the SELIC tax decreases and/or the price of cyclohexane rises. |
publishDate |
2022 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2022-09-27T13:46:23Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2022-09-27T13:46:23Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2022-09-13 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
format |
bachelorThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
ARAÚJO, Henrique Sartoreli Miranda de. Estudo técnico-econômico preliminar da produção de ciclo-hexano pelo método IFP de produção. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16687. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16687 |
identifier_str_mv |
ARAÚJO, Henrique Sartoreli Miranda de. Estudo técnico-econômico preliminar da produção de ciclo-hexano pelo método IFP de produção. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2022. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16687. |
url |
https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16687 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.confidence.fl_str_mv |
600 600 |
dc.relation.authority.fl_str_mv |
4dc9699a-83dd-49ff-bccc-80051e73f3e6 |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de São Carlos Câmpus São Carlos Engenharia Química - EQ |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFSCar |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de São Carlos Câmpus São Carlos Engenharia Química - EQ |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFSCAR instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) instacron:UFSCAR |
instname_str |
Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) |
instacron_str |
UFSCAR |
institution |
UFSCAR |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFSCAR |
collection |
Repositório Institucional da UFSCAR |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16687/1/TG_HenriqueMiranda_TurmaF_rev02.pdf https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16687/2/license_rdf https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16687/3/TG_HenriqueMiranda_TurmaF_rev02.pdf.txt https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16687/4/TG_HenriqueMiranda_TurmaF_rev02.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
4a074621ea6603fd44ada8c6b913ae66 e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 736a647adb27121da3ddf3560336403f 9c9a37a8655483d1b4415c684fba8a1f |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1802136411811348480 |