Avaliação da ecoeficiência e da intensificação de uma unidade de isomerização de N-butano via recompressão de vapor
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Data de Publicação: | 2023 |
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/1/27504 |
Resumo: | A partir do constante esforço de alcançar um desenvolvimento sustentável e ao mesmo tempo econômico, novas tecnologias e processos são criados e aperfeiçoados para serem implantados nas indústrias. Dentro desse contexto, a intensificação de processos é uma alternativa para essa finalidade. Neste trabalho, foi proposta uma estratégia de intensificação para um processo de separação de Tetraidrofurano-metanol, com base na recompressão de vapor. O processo convencional proposto por Wang et al. (2014) e a proposta intensificada foram projetados via simulação computacional, realizada no software Hysys 2.2. Uma planta de utilidades com torre de resfriamento e caldeira para geração de vapor, também foi desenvolvida via simulação, para estimativas mais fidedignas para o consumo de água e energia, bem como a geração de efluentes, as emissões de CO2 e os custos operacionais relacionados. A ecoeficiência é uma meta comum de indústrias que visam sustentabilidade, uma vez que representa uma relação direta entre desenvolvimento econômico e seus respectivos impactos ambientais, sendo avaliada por ecoindicadores. Assim, ambos os processos foram avaliados pela metodologia do Índice de Comparação de Ecoeficiência, por meio de indicadores ambientais e econômicos: emissões de CO2, consumo de água e custo de utilidades. Os resultados demonstraram que a estratégia proposta obteve uma redução de aproximadamente 60,29% e 59,82% para os consumos de água e emissões de CO2, respectivamente, e de 52,95% para os custos de utilidades. A avaliação conjunta dos indicadores de desempenho demonstrou que a proposta de intensificação melhorou significativamente a ecoeficiência do processo convencional em 82,16%, provando ser uma estratégia conveniente e importante, em alinhamento com os conceitos de desenvolvimento sustentável, pela redução nos impactos ambientais, e de economia circular, uma vez que redução nos custos amplia a margem de venda para o reaproveitamento de ambos os produtos, agregando valor ao processo. |
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Avaliação da ecoeficiência e da intensificação de uma unidade de isomerização de N-butano via recompressão de vaporMetanol, tetraidrofuranoIntensificação de processosRecompressão de vaporSimulação computacionalMetanolSimulação por computadorEcoeficiênciaMethanolTetrahydrofuranProcess intensificationVapor recompressionComputer simulationA partir do constante esforço de alcançar um desenvolvimento sustentável e ao mesmo tempo econômico, novas tecnologias e processos são criados e aperfeiçoados para serem implantados nas indústrias. Dentro desse contexto, a intensificação de processos é uma alternativa para essa finalidade. Neste trabalho, foi proposta uma estratégia de intensificação para um processo de separação de Tetraidrofurano-metanol, com base na recompressão de vapor. O processo convencional proposto por Wang et al. (2014) e a proposta intensificada foram projetados via simulação computacional, realizada no software Hysys 2.2. Uma planta de utilidades com torre de resfriamento e caldeira para geração de vapor, também foi desenvolvida via simulação, para estimativas mais fidedignas para o consumo de água e energia, bem como a geração de efluentes, as emissões de CO2 e os custos operacionais relacionados. A ecoeficiência é uma meta comum de indústrias que visam sustentabilidade, uma vez que representa uma relação direta entre desenvolvimento econômico e seus respectivos impactos ambientais, sendo avaliada por ecoindicadores. Assim, ambos os processos foram avaliados pela metodologia do Índice de Comparação de Ecoeficiência, por meio de indicadores ambientais e econômicos: emissões de CO2, consumo de água e custo de utilidades. Os resultados demonstraram que a estratégia proposta obteve uma redução de aproximadamente 60,29% e 59,82% para os consumos de água e emissões de CO2, respectivamente, e de 52,95% para os custos de utilidades. A avaliação conjunta dos indicadores de desempenho demonstrou que a proposta de intensificação melhorou significativamente a ecoeficiência do processo convencional em 82,16%, provando ser uma estratégia conveniente e importante, em alinhamento com os conceitos de desenvolvimento sustentável, pela redução nos impactos ambientais, e de economia circular, uma vez que redução nos custos amplia a margem de venda para o reaproveitamento de ambos os produtos, agregando valor ao processo.In the constant effort to achieve sustainable and, at the same time, economic development, new technologies and processes are created and improved to be implemented in industries. Within this context, the intensification of processes is an alternative for this purpose. In this work, an intensification strategy was proposed for a tetrahydrofuran-methanol separation process based on vapor recompression. The conventional process proposed by Wang et al. (2014) and the intensified proposal were designed via computer simulation, performed in Hysys 2.2 software. A utility plant with a cooling tower and boiler for steam generation was also developed via simulation, for more reliable estimates of water and energy consumption, as well as effluent generation, CO2 emissions and related operating costs. Eco-efficiency is a common goal of industries that aim at sustainability since it represents a direct relationship between economic development and their respective environmental impacts, being evaluated by eco-indicators. Thus, both processes were evaluated using the Eco-Efficiency Comparison Index methodology through environmental and economic indicators such as CO2 emissions, water consumption, and utility costs. The results showed that the proposed strategy achieved a reduction of approximately 60.29% and 59.82% for water consumption and CO2 emissions, respectively, and of 52.95% for utility costs. The joint evaluation of the performance indicators showed that the intensification proposal significantly improved the eco-efficiency of the conventional process in 82.16%, proving to be a convenient and important strategy in agreement with the concepts of sustainable development, by reducing environmental impacts, and circular economy, since the reduction in costs increases the sales margin for the reuse of both products, adding value to the process.78 p.Prata, Diego MartinezCoutinho, Ana Carla da Silveira Lomba Sant’AnaNascimento, Leomário Guedes doSantos, Paula Ramos Souza2023-01-11T13:20:30Z2023-01-11T13:20:30Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfSANTOS, Paula Ramos Souza. Avaliação da ecoeficiência e da intensificação de uma unidade de isomerização de N-butano via recompressão de vapor. 2022. 78 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2022http://app.uff.br/riuff/handle/1/27504CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2023-01-11T13:20:33Zoai:app.uff.br:1/27504Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T11:00:53.010744Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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