Estudo de viabilidade da substituição do fluido de aquecimento de um trocador de calor tipo refervedor

• Autor(a) principal: Zamberlan, Eduardo Schorr
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/262125
• topic: Trocador de calor; Simulação computacional; Process modeling; Simulatio; Butadiene; Distilation

Acompanhando às tendências de atuação dos Engenheiros Químicos, que buscam otimizar os processos industriais visando à redução de perdas e custos, o assunto do presente trabalho é um estudo de caso industrial, em que se avaliou a possibilidade da substituição de vapor d’água de baixa pressão, utilizado como fluido de aquecimento do lado do casco de um refervedor, do tipo termossifão vertical, da torre de destilação fracionada de uma unidade de extração de 1,3-Butadieno, por condensado d’água de baixa pressão, por meio da utilização do Aspen Exchanger Design and Rating, software de modelagem e simulação de processos específico para trocadores de calor. Utilizando dados de projeto do refervedor e de outros equipamentos envolvidos, foram realizadas duas simulações, uma para o fluido original de projeto e outra para o fluido em análise, em que foram avaliados três aspectos principais: se os valores resultantes da simulação utilizando vapor de baixa pressão eram condizentes com os valores da folha de dados do permutador, se a substituição do fluido de aquecimento atendia à demanda energética do equipamento prevista por projeto e se haveria redução na temperatura de película dos tubos do refervedor, visando à minimização da tendência de formação de dímeros de 1,3-Butadieno, no permutador e na torre de destilação. Após os resultados das simulações, as três premissas foram avaliadas, concluindo que os dados gerados pelos software são condizentes com os valores de projeto, que o fluido é capaz de fornecer energia suficiente para a troca térmica desejada, mantendo a vaporização especificada dos hidrocarbonetos do lado do tubo, e que a temperatura de película dos tubos é de fato reduzida, podendo levar a uma redução de mais de 98% da taxa de formação de dímeros do componente em questão, tendo em vista que essa taxa aumenta exponencialmente com a elevação da temperatura.