Simulação do processo de desacidificação de misturas de hidrocarbonetos, em colunas de absorção em contracorrente, usando co2 supercrítico como solvente no simulador aspen hysys
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Data de Publicação: | 2022 |
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Resumo: | Neste trabalho, foi sistematicamente investigado a desacidificação do produto líquido orgânico (PLO) obtido via craqueamento térmico catalítico do óleo de palma a 450 C, 1,0 atmosfera, com 10% (m/m.) de Na2CO3 como catalisador, em colunas de absorção multiestágio em modo contracorrente com dióxido de carbono supercrítico (SC-CO2) como solvente, aplicando o simulador de processos químicos Aspen HYSYS®. Em um estudo anterior, a base de dados termodinâmica e a modelagem das equações de estado necessárias para simular a desacidificação do PLO foram apresentadas [Molecules 2021, 26, 4382. https://doi.org/10.3390/molecules26144382 ]. Este trabalho propõem um novo fluxograma, composto por 03 colunas de absorção, 10 válvulas de expansão, 10 tambores flash, 08 trocadores de calor, 01 bomba de alta pressão e 02 make-up de CO2, visando melhorar a desacidificação do PLO. A simulação foi realizada a 333 K, 140 bar e (S/F) = 17; 350K, 140 bar e (S/F) = 38; 333 K, 140 bar e (S/F) = 25. A simulação mostrou que 81,49% do PLO pode ser recuperado e as concentrações de hidrocarbonetos nos extratos nas colunas de absorção 01 e 02 foram 96,95% e 92,78% (m/m.) em base livre de solvente, enquanto a corrente de fundo da coluna de absorção 03 foi enriquecida em compostos oxigenados com concentrações de até 32,66% (m/m.) em base livre de solvente, mostrando que o CO2-SC foi capaz de desacidificar os produtos líquidos orgânicos, obtendo frações com menor teor de olefinas. As melhores condições de desacidificação foram obtidas a 333 K, 140 bar e (S/F) = 17. |
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2022-09-21T17:51:22Z2022-09-21T17:51:22Z2022-08-11SANTOS JUNIOR, Manoel Raimundos dos. Simulação do processo de desacidificação de misturas de hidrocarbonetos, em colunas de absorção em contracorrente, usando co2 supercrítico como solvente no simulador aspen hysys. Orientador: Nelio Teixeira Machado.2022. 113 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Recursos Naturais da Amazônia) - Universidade Federal do Pará, Instituto de Tecnologia, Belém, 2022. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/14783. Acesso em:.http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/14783Neste trabalho, foi sistematicamente investigado a desacidificação do produto líquido orgânico (PLO) obtido via craqueamento térmico catalítico do óleo de palma a 450 C, 1,0 atmosfera, com 10% (m/m.) de Na2CO3 como catalisador, em colunas de absorção multiestágio em modo contracorrente com dióxido de carbono supercrítico (SC-CO2) como solvente, aplicando o simulador de processos químicos Aspen HYSYS®. Em um estudo anterior, a base de dados termodinâmica e a modelagem das equações de estado necessárias para simular a desacidificação do PLO foram apresentadas [Molecules 2021, 26, 4382. https://doi.org/10.3390/molecules26144382 ]. Este trabalho propõem um novo fluxograma, composto por 03 colunas de absorção, 10 válvulas de expansão, 10 tambores flash, 08 trocadores de calor, 01 bomba de alta pressão e 02 make-up de CO2, visando melhorar a desacidificação do PLO. A simulação foi realizada a 333 K, 140 bar e (S/F) = 17; 350K, 140 bar e (S/F) = 38; 333 K, 140 bar e (S/F) = 25. A simulação mostrou que 81,49% do PLO pode ser recuperado e as concentrações de hidrocarbonetos nos extratos nas colunas de absorção 01 e 02 foram 96,95% e 92,78% (m/m.) em base livre de solvente, enquanto a corrente de fundo da coluna de absorção 03 foi enriquecida em compostos oxigenados com concentrações de até 32,66% (m/m.) em base livre de solvente, mostrando que o CO2-SC foi capaz de desacidificar os produtos líquidos orgânicos, obtendo frações com menor teor de olefinas. As melhores condições de desacidificação foram obtidas a 333 K, 140 bar e (S/F) = 17.In this work, the deacidification of organic liquid products (OLP) obtained by thermal catalytic cracking of palm oil at 450 C, 1.0 atmosphere, with 10% (wt.) Na2CO3 as catalyst, in multistage countercurrent absorber columns using supercritical carbon dioxide (SC-CO2) as solvent, with Aspen HYSYS® process simulator was systematically investigated. In a previous study, the thermodynamic database and the modeling of equations of state necessary to simulate the deacidification of OLP were presented [Molecules 2021, 26, 4382. https://doi.org/10.3390/molecules26144382 ]. This work addresses a new flowsheet, consisting of 03 absorber columns, 10 expansions valves, 10 flash drums, 08 heat exchanges, 01 high pressure pump, and 02 make-up of CO2, aiming to improve the deacidification of OLP. The simulation was performed at 333 K, 140 bar, and (S/F) = 17; 350 K, 140 bar, and (S/F) = 38; 333 K, 140 bar, and (S/F) = 25. The simulation shows that 81.49% of OLP could be recovered and the concentrations of hydrocarbons in the extracts of absorber-01 and absorber-02 were 96.95% and 92.78% (wt.) in solvent-free basis, while the bottom stream of absorber-03 was enriched in oxygenates compounds with concentrations up to 32.66% (wt.) in solvent-free basis, showing that SC-CO2 was able to deacidify liquid organic products, obtaining fractions with lower olefin content. The best deacidifying conditions was obtained at 333 K, 140 bar, and (S/F) = 17.Submitted by Ivone Costa (mivone@ufpa.br) on 2022-09-21T17:47:13Z No. of bitstreams: 2 Tese_SimulacaoProcessoDesacidificacao.pdf: 10811016 bytes, checksum: 8f33f52896e7c1a3fbd844bb6054659c (MD5) license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5)Approved for entry into archive by Ivone Costa (mivone@ufpa.br) on 2022-09-21T17:51:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese_SimulacaoProcessoDesacidificacao.pdf: 10811016 bytes, checksum: 8f33f52896e7c1a3fbd844bb6054659c (MD5) license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5)Made available in DSpace on 2022-09-21T17:51:22Z (GMT). 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Simulação do processo de desacidificação de misturas de hidrocarbonetos, em colunas de absorção em contracorrente, usando co2 supercrítico como solvente no simulador aspen hysys SANTOS JUNIOR, Manoel Raimundo dos CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA Desacidificação Colunas absorventes Fluxograma de processos Simulação de Processos Aspen HYSYS Deacidification Absorber columns Process flowsheet Process Simulation Aspen HYSYS MODELAGEM E SIMULAÇÃO DE PROCESSOS ENGENHARIA DE PROCESSOS MEIO AMBIENTE E ENERGIA USO E TRANSFORMAÇÃO DE RECURSOS NATURAIS |
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Neste trabalho, foi sistematicamente investigado a desacidificação do produto líquido orgânico (PLO) obtido via craqueamento térmico catalítico do óleo de palma a 450 C, 1,0 atmosfera, com 10% (m/m.) de Na2CO3 como catalisador, em colunas de absorção multiestágio em modo contracorrente com dióxido de carbono supercrítico (SC-CO2) como solvente, aplicando o simulador de processos químicos Aspen HYSYS®. Em um estudo anterior, a base de dados termodinâmica e a modelagem das equações de estado necessárias para simular a desacidificação do PLO foram apresentadas [Molecules 2021, 26, 4382. https://doi.org/10.3390/molecules26144382 ]. Este trabalho propõem um novo fluxograma, composto por 03 colunas de absorção, 10 válvulas de expansão, 10 tambores flash, 08 trocadores de calor, 01 bomba de alta pressão e 02 make-up de CO2, visando melhorar a desacidificação do PLO. A simulação foi realizada a 333 K, 140 bar e (S/F) = 17; 350K, 140 bar e (S/F) = 38; 333 K, 140 bar e (S/F) = 25. A simulação mostrou que 81,49% do PLO pode ser recuperado e as concentrações de hidrocarbonetos nos extratos nas colunas de absorção 01 e 02 foram 96,95% e 92,78% (m/m.) em base livre de solvente, enquanto a corrente de fundo da coluna de absorção 03 foi enriquecida em compostos oxigenados com concentrações de até 32,66% (m/m.) em base livre de solvente, mostrando que o CO2-SC foi capaz de desacidificar os produtos líquidos orgânicos, obtendo frações com menor teor de olefinas. As melhores condições de desacidificação foram obtidas a 333 K, 140 bar e (S/F) = 17. |
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