Avaliação da intensificação do processo de produção de acetato de butila via destilação reativa e recompressão de vapor

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Batista, Renan Paixão Tavares
Data de Publicação: 2024
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/1/32083
Resumo: Diante de um contexto global de crescente busca pelo desenvolvimento sustentável, impulsionado pela conscientização cada vez maior acerca dos impactos socioambientais das operações industriais, alternativas como a intensificação de processos se tornam pautas cada vez mais recorrentes nas discussões referentes à indústria química. Neste trabalho é proposta uma segunda estratégia de intensificação ao processo de destilação reativa para produção de acetato de butila e metanol, baseada na configuração de recompressão de vapor. O processo utilizado como referência foi descrito por Harvianto, Ahmad e Lee (2017) e, juntamente com a proposta de intensificação, foi projetado e simulado computacionalmente no software UniSim Design Suite R490. Para obtenção de resultados mais realísticos relacionados ao consumo de água e energia, assim como as respectivas emissões de CO2 e custos específicos com utilidades, foi considerada uma planta de utilidades. Para ambos os processos foram calculados os indicadores ambientais e econômicos de consumo de água, emissões de CO2 e custo de utilidades, o que permitiu a posterior avaliação desses processos pela metodologia do Índice de Comparação de Ecoeficiência (ICE). Através dos resultados obtidos, foi evidenciada uma redução de aproximadamente 13,76%, e 18,06% para os ecoindicadores relacionados ao consumo de água e emissões de CO2, respectivamente, bem como de 13,42% para os custos de utilidades. Após avaliação conjunta dos indicadores pela metodologia ICE, foi possível atestar o ganho significativo de 27,91% em ecoeficiência pela configuração proposta, de forma a demonstrar o potencial da implementação da integração energética na busca pela melhoria do desempenho econômico do processo paralelamente à redução de impactos ambientais, em alinhamento com as metas de desenvolvimento sustentável
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O processo utilizado como referência foi descrito por Harvianto, Ahmad e Lee (2017) e, juntamente com a proposta de intensificação, foi projetado e simulado computacionalmente no software UniSim Design Suite R490. Para obtenção de resultados mais realísticos relacionados ao consumo de água e energia, assim como as respectivas emissões de CO2 e custos específicos com utilidades, foi considerada uma planta de utilidades. Para ambos os processos foram calculados os indicadores ambientais e econômicos de consumo de água, emissões de CO2 e custo de utilidades, o que permitiu a posterior avaliação desses processos pela metodologia do Índice de Comparação de Ecoeficiência (ICE). Através dos resultados obtidos, foi evidenciada uma redução de aproximadamente 13,76%, e 18,06% para os ecoindicadores relacionados ao consumo de água e emissões de CO2, respectivamente, bem como de 13,42% para os custos de utilidades. Após avaliação conjunta dos indicadores pela metodologia ICE, foi possível atestar o ganho significativo de 27,91% em ecoeficiência pela configuração proposta, de forma a demonstrar o potencial da implementação da integração energética na busca pela melhoria do desempenho econômico do processo paralelamente à redução de impactos ambientais, em alinhamento com as metas de desenvolvimento sustentávelIn the face of a global context of increasing search for sustainable development, driven by increasing awareness about the socio-environmental impacts of industrial operations, alternatives such as the intensification of processes are becoming increasingly common topics in discussions regarding the chemical industry. In this work, a second strategy for intensifying the reactive distillation process for the production of butyl acetate and methanol is proposed, based on the vapor recompression configuration. The process used as a reference was described by Harvianto, Ahmad and Lee (2017) and, together with the intensification proposal, was designed and computationally simulated in the UniSim Design Suite R490 software. To obtain more realistic results related to water and energy consumption, as well as the respective CO2 emissions and specific utility costs, a utility plant was considered. For both processes, environmental and economic indicators of water consumption, CO2 emissions and utility costs were calculated, which allowed the subsequent evaluation of these processes using the Eco-Efficiency Comparison Index (ICE) methodology. Through the results obtained, a reduction of approximately 13.76% and 18.06% was evidenced for eco-indicators related to water consumption and CO2 emissions, respectively, as well as 13.42% for utility costs. After joint evaluation of the indicators using the ICE methodology, it was possible to attest to the significant gain of 27.91% in eco-efficiency through the proposed configuration, in order to demonstrate the potential of implementing energy integration in the search for improving the economic performance of the process in parallel the reduction of environmental impacts, in alignment with sustainable development goals76 f.Prata, Diego MartinezYoung, André FerreiraNascimento, Leomário Guedes doBatista, Renan Paixão Tavares2024-01-26T13:57:17Z2024-01-26T13:57:17Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfBATISTA, Renan Paixão Tavares. Avaliação da intensificação do processo de produção de acetato de butila via destilação reativa e recompressão de vapor. 2023. 76 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) - Escola de Engenharia, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2023.http://app.uff.br/riuff/handle/1/32083CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2024-01-26T13:57:21Zoai:app.uff.br:1/32083Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-01-26T13:57:21Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
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