Simulação do processo Phosam para recuperação de amônia: avaliação energética e econômica.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: SANTOS, Jislane Santana dos.
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/12893
Resumo: A amônia é um subproduto gerado na indústria siderúrgica, de alto valor agregado e potencialmente poluente, ou seja, sua recuperação é tão economicamente atrativa quanto necessária no que concerne à legislação ambiental. O processo Phosam surge então como uma maneira eficiente de produzir amônia anidra, a partir dos gases de coqueria, sendo possível sua obtenção com 99,99% de pureza. Contudo, esse método é pouco explorado na literatura, principalmente no quesito aproveitamento energético. Diante disto, este trabalho teve como objetivo avaliar o processo Phosam em termos de consumo energético, através do uso de um simulador de processos, considerando duas situações: o uso da injeção direta de vapor nas colunas stripper e fracionadora e o aquecimento indireto via refervedores. Para tanto, implementou-se o processo no software Aspen Plus™ e a qualidade da amônia anidra obtida, bem como a sua vazão, foram investigadas frente a mudanças na quantidade de calor fornecido às colunas, na razão de refluxo (RR), na razão de ebulição (RB) e no prato de alimentação, através de análises de sensibilidade. Com estes resultados foi possível estabelecer as melhores condições operacionais, e quantificar a demanda requerida de vapor e o custo relacionado a ela, para ambos os casos. Por fim, concluiu-se que a utilização de injeção direta de vapor nas colunas stripper e fracionadora apresenta o menor consumo energético e maior produção de amônia, quando comparado a planta com uso de refervedores.
id UFCG_2eaf3353432ea509b8b4b809b863a3ad
oai_identifier_str oai:localhost:riufcg/12893
network_acronym_str UFCG
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
repository_id_str 4851
spelling Simulação do processo Phosam para recuperação de amônia: avaliação energética e econômica.Simulation of the Phosam process for ammonia recovery: energy and savings evaluation.Processo PhosamGás de Coque.Vapor - InjeçãoRefervedor - UsoColunas StripperConsumo EnergéticoCustoPhosam ProcessCoke gasSteam - InjectionReferredor - UsageStripper speakersEnergy ConsumptionCostEngenharia QuímicaA amônia é um subproduto gerado na indústria siderúrgica, de alto valor agregado e potencialmente poluente, ou seja, sua recuperação é tão economicamente atrativa quanto necessária no que concerne à legislação ambiental. O processo Phosam surge então como uma maneira eficiente de produzir amônia anidra, a partir dos gases de coqueria, sendo possível sua obtenção com 99,99% de pureza. Contudo, esse método é pouco explorado na literatura, principalmente no quesito aproveitamento energético. Diante disto, este trabalho teve como objetivo avaliar o processo Phosam em termos de consumo energético, através do uso de um simulador de processos, considerando duas situações: o uso da injeção direta de vapor nas colunas stripper e fracionadora e o aquecimento indireto via refervedores. Para tanto, implementou-se o processo no software Aspen Plus™ e a qualidade da amônia anidra obtida, bem como a sua vazão, foram investigadas frente a mudanças na quantidade de calor fornecido às colunas, na razão de refluxo (RR), na razão de ebulição (RB) e no prato de alimentação, através de análises de sensibilidade. Com estes resultados foi possível estabelecer as melhores condições operacionais, e quantificar a demanda requerida de vapor e o custo relacionado a ela, para ambos os casos. Por fim, concluiu-se que a utilização de injeção direta de vapor nas colunas stripper e fracionadora apresenta o menor consumo energético e maior produção de amônia, quando comparado a planta com uso de refervedores.Ammonia is a by-product produced in the steel industry, which has high value added and is potentially polluting, that is, its recovery is as economically attractive as it is necessary, considering environmental regulations. The Phosam process then emerges as an efficient way to produce anhydrous ammonia using coke oven gases, which makes it possible to obtain it with 99.99% of purity. However, this method is little explored in the literature, especially in terms of energy use. Considering the above, this research aimed to evaluate the Phosam process in terms of energy consumption through the use of a process simulator, considering the following two situations: the use of direct steam injection in the stripper and fractionator columns, and the indirect steaming via reboilers. In order to do that, the process was implemented on the Aspen Plus™ software, and the quality of the anhydrous ammonia obtained, as well as its flow, were investigated in the face of changes in the amount of heat supplied to the columns, in the reflux ratio (RR), in the boiling point ratio (BR), and in the feed tray through sensitivity analyses. With such results, it was possible to define the best operational conditions and quantify the demand for steam and its cost considering both cases. Finally, it was concluded that the use of direct steam injection in the stripper and fractionator columns has the lowest energy consumption, or savings of around 66% when translated into utility costs.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICAUFCGRAMOS, Wagner Brandão.RAMOS, W. B..http://lattes.cnpq.br/1563787088122435BRITO, Romildo Pereira.BRITO, R. P.http://lattes.cnpq.br/5826366544754584COUTINHO, Sebastião Araújo.COUTINHO, S. A.http://lattes.cnpq.br/7927002848091964SANTOS, Jislane Santana dos.2020-04-242020-05-27T18:15:10Z2020-05-272020-05-27T18:15:10Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/12893SANTOS, Jislane Santana dos. Simulação do processo Phosam para recuperação de amônia: avaliação energética e econômica. 2020. 59f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil - 2020.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2020-05-27T18:49:17Zoai:localhost:riufcg/12893Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512020-05-27T18:49:17Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
dc.title.none.fl_str_mv Simulação do processo Phosam para recuperação de amônia: avaliação energética e econômica.
Simulation of the Phosam process for ammonia recovery: energy and savings evaluation.
title Simulação do processo Phosam para recuperação de amônia: avaliação energética e econômica.
spellingShingle Simulação do processo Phosam para recuperação de amônia: avaliação energética e econômica.
SANTOS, Jislane Santana dos.
Processo Phosam
Gás de Coque.
Vapor - Injeção
Refervedor - Uso
Colunas Stripper
Consumo Energético
Custo
Phosam Process
Coke gas
Steam - Injection
Referredor - Usage
Stripper speakers
Energy Consumption
Cost
Engenharia Química
title_short Simulação do processo Phosam para recuperação de amônia: avaliação energética e econômica.
title_full Simulação do processo Phosam para recuperação de amônia: avaliação energética e econômica.
title_fullStr Simulação do processo Phosam para recuperação de amônia: avaliação energética e econômica.
title_full_unstemmed Simulação do processo Phosam para recuperação de amônia: avaliação energética e econômica.
title_sort Simulação do processo Phosam para recuperação de amônia: avaliação energética e econômica.
author SANTOS, Jislane Santana dos.
author_facet SANTOS, Jislane Santana dos.
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv RAMOS, Wagner Brandão.
RAMOS, W. B..
http://lattes.cnpq.br/1563787088122435
BRITO, Romildo Pereira.
BRITO, R. P.
http://lattes.cnpq.br/5826366544754584
COUTINHO, Sebastião Araújo.
COUTINHO, S. A.
http://lattes.cnpq.br/7927002848091964
dc.contributor.author.fl_str_mv SANTOS, Jislane Santana dos.
dc.subject.por.fl_str_mv Processo Phosam
Gás de Coque.
Vapor - Injeção
Refervedor - Uso
Colunas Stripper
Consumo Energético
Custo
Phosam Process
Coke gas
Steam - Injection
Referredor - Usage
Stripper speakers
Energy Consumption
Cost
Engenharia Química
topic Processo Phosam
Gás de Coque.
Vapor - Injeção
Refervedor - Uso
Colunas Stripper
Consumo Energético
Custo
Phosam Process
Coke gas
Steam - Injection
Referredor - Usage
Stripper speakers
Energy Consumption
Cost
Engenharia Química
description A amônia é um subproduto gerado na indústria siderúrgica, de alto valor agregado e potencialmente poluente, ou seja, sua recuperação é tão economicamente atrativa quanto necessária no que concerne à legislação ambiental. O processo Phosam surge então como uma maneira eficiente de produzir amônia anidra, a partir dos gases de coqueria, sendo possível sua obtenção com 99,99% de pureza. Contudo, esse método é pouco explorado na literatura, principalmente no quesito aproveitamento energético. Diante disto, este trabalho teve como objetivo avaliar o processo Phosam em termos de consumo energético, através do uso de um simulador de processos, considerando duas situações: o uso da injeção direta de vapor nas colunas stripper e fracionadora e o aquecimento indireto via refervedores. Para tanto, implementou-se o processo no software Aspen Plus™ e a qualidade da amônia anidra obtida, bem como a sua vazão, foram investigadas frente a mudanças na quantidade de calor fornecido às colunas, na razão de refluxo (RR), na razão de ebulição (RB) e no prato de alimentação, através de análises de sensibilidade. Com estes resultados foi possível estabelecer as melhores condições operacionais, e quantificar a demanda requerida de vapor e o custo relacionado a ela, para ambos os casos. Por fim, concluiu-se que a utilização de injeção direta de vapor nas colunas stripper e fracionadora apresenta o menor consumo energético e maior produção de amônia, quando comparado a planta com uso de refervedores.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-04-24
2020-05-27T18:15:10Z
2020-05-27
2020-05-27T18:15:10Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/12893
SANTOS, Jislane Santana dos. Simulação do processo Phosam para recuperação de amônia: avaliação energética e econômica. 2020. 59f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil - 2020.
url http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/12893
identifier_str_mv SANTOS, Jislane Santana dos. Simulação do processo Phosam para recuperação de amônia: avaliação energética e econômica. 2020. 59f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil - 2020.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
UFCG
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
UFCG
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
instname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron:UFCG
instname_str Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron_str UFCG
institution UFCG
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
repository.mail.fl_str_mv bdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.br
_version_ 1809744444324315136