Avaliação da ecoeficiência e da integração energética do processo de produção de estireno via etilbenzeno utilizando simulação computacional
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Data de Publicação: | 2023 |
Outros Autores: | |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | http://app.uff.br/riuff/handle/1/29858 |
Resumo: | As indústrias químicas e petroquímicas, com o objetivo de minimizar os custos operacionais e os impactos ambientais decorrentes de suas atividades, têm desenvolvido ações de melhoria por mudança na tecnologia ou estratégia operacional via engenharia de processo auxiliada por computador. Uma das estratégias que pode ser empregada para atingir estes objetivos, é a integração energética. Particularmente, o monômero de estireno é um dos principais intermediários químicos em sínteses orgânicas, devido à sua utilização como matéria prima em processos de produção polimérica. Neste contexto, o presente trabalho apresenta uma proposta de integração energética ao processo convencional. O desenvolvimento de ambos os processos foi realizado via simulação computacional, no software UniSim R390. Uma planta de utilidades com seções de água de resfriamento e geração de vapor, também foi considerada para obtenção de resultados mais realísticos para o consumo de água e emissões de CO2, bem como para os custos de utilidades, por meio de indicadores de desempenho. Os resultados mostraram reduções de 11,2%, 12,8% e 11,8% para os indicadores de consumo de água, emissões de CO2 e custos de utilidades, respectivamente, com base na redução da demanda energética de 12,7%. A análise conjunta dos indicadores resultou na melhoria de 22,4% na ecoeficiência do processo, com base na metodologia do Índice Comparativo de Ecoeficiência. Assim, a integração energética do processo de produção de estireno mostrou-se uma estratégia conveniente em consonância com as metas para o desenvolvimento sustentável da Organização das Nações Unidas |
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Avaliação da ecoeficiência e da integração energética do processo de produção de estireno via etilbenzeno utilizando simulação computacionalEstirenoEcoeficiênciaIntegração energéticaSimulaçãoEstirenoEcoeficiênciaSimulação por computadorStyreneEnergy integrationEco-efficiencySimulationAs indústrias químicas e petroquímicas, com o objetivo de minimizar os custos operacionais e os impactos ambientais decorrentes de suas atividades, têm desenvolvido ações de melhoria por mudança na tecnologia ou estratégia operacional via engenharia de processo auxiliada por computador. Uma das estratégias que pode ser empregada para atingir estes objetivos, é a integração energética. Particularmente, o monômero de estireno é um dos principais intermediários químicos em sínteses orgânicas, devido à sua utilização como matéria prima em processos de produção polimérica. Neste contexto, o presente trabalho apresenta uma proposta de integração energética ao processo convencional. O desenvolvimento de ambos os processos foi realizado via simulação computacional, no software UniSim R390. Uma planta de utilidades com seções de água de resfriamento e geração de vapor, também foi considerada para obtenção de resultados mais realísticos para o consumo de água e emissões de CO2, bem como para os custos de utilidades, por meio de indicadores de desempenho. Os resultados mostraram reduções de 11,2%, 12,8% e 11,8% para os indicadores de consumo de água, emissões de CO2 e custos de utilidades, respectivamente, com base na redução da demanda energética de 12,7%. A análise conjunta dos indicadores resultou na melhoria de 22,4% na ecoeficiência do processo, com base na metodologia do Índice Comparativo de Ecoeficiência. Assim, a integração energética do processo de produção de estireno mostrou-se uma estratégia conveniente em consonância com as metas para o desenvolvimento sustentável da Organização das Nações UnidasThe chemical and petrochemical industries, with the objective of minimizing operating costs and the environmental impacts arising from their activities, have developed improvement actions through changes in technology or operational strategy via computer-aided process engineering. Heat integration is one of the strategies that can be applied to achieve these goals. Particularly, styrene monomer is one of the main chemical intermediates in organic syntheses, due to its use as a raw material in polymeric production processes. In this context, this work presents a proposal for heat integration into the conventional process. The development of both processes was carried out via computer simulation, in the UniSim R390 software. A utility plant with cooling water and steam generation sections was also considered to obtain more realistic results for water consumption and CO2 emissions, as well as utility costs, through performance indicators. The results showed reductions of 11.2%, 12.8%, and 11.8% for the indicators of water consumption, CO2 emissions and utility costs, respectively, based on a reduction in energy demand of 12.7%. The joint analysis of these indicators resulted in a 22.4% improvement in the process’ eco-efficiency, based on the Eco-Efficiency Comparison Index method. Thus, the heat integration of the styrene production process proved to be a convenient strategy in line with the goals for the sustainable development of the United Nations.58 p.Prata, Diego MartinezSantos, Lizandro de SousaMenezes, Diego Queiroz Faria dePalma, Felipe MarquesCastro, Paulo Victor Lessa2023-08-09T17:03:05Z2023-08-09T17:03:05Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfPALMA, Felipe Marques. CASTRO, Paulo Victor Lessa. Avaliação da ecoeficiência e da integração energética do processo de produção de estireno via etilbenzeno utilizando simulação computacional. 2023. 58 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) - Escola de Engenharia, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2023.http://app.uff.br/riuff/handle/1/29858CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2023-08-09T17:03:08Zoai:app.uff.br:1/29858Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202023-08-09T17:03:08Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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As indústrias químicas e petroquímicas, com o objetivo de minimizar os custos operacionais e os impactos ambientais decorrentes de suas atividades, têm desenvolvido ações de melhoria por mudança na tecnologia ou estratégia operacional via engenharia de processo auxiliada por computador. Uma das estratégias que pode ser empregada para atingir estes objetivos, é a integração energética. Particularmente, o monômero de estireno é um dos principais intermediários químicos em sínteses orgânicas, devido à sua utilização como matéria prima em processos de produção polimérica. Neste contexto, o presente trabalho apresenta uma proposta de integração energética ao processo convencional. O desenvolvimento de ambos os processos foi realizado via simulação computacional, no software UniSim R390. Uma planta de utilidades com seções de água de resfriamento e geração de vapor, também foi considerada para obtenção de resultados mais realísticos para o consumo de água e emissões de CO2, bem como para os custos de utilidades, por meio de indicadores de desempenho. Os resultados mostraram reduções de 11,2%, 12,8% e 11,8% para os indicadores de consumo de água, emissões de CO2 e custos de utilidades, respectivamente, com base na redução da demanda energética de 12,7%. A análise conjunta dos indicadores resultou na melhoria de 22,4% na ecoeficiência do processo, com base na metodologia do Índice Comparativo de Ecoeficiência. Assim, a integração energética do processo de produção de estireno mostrou-se uma estratégia conveniente em consonância com as metas para o desenvolvimento sustentável da Organização das Nações Unidas |
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