Análise, simulação e otimização do processo de hidrodealquilação de tolueno (HDA)

• Autor(a) principal: Arrais, Murilo Ricardo do Nascimento
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/38744
• topic: Engenharias.; hidrodealquilação de tolueno; hydrodealkylation of toluene; benzeno; benzene; simulação; simulation; integração energética; heat integration

A produção de benzeno é bastante forte na indústria química, com receita estimada em US$ 69 bilhões para 2021 segundo um estudo de mercado feito por Ceresana (2014). Esse composto aromático é uma substância intermediária, utilizada como matéria-prima para fabricação de outros produtos químicos, principalmente etilbenzeno, cumeno e cicloexano. Tendo em vista sua importância de mercado, esse trabalho tem como objetivo a análise, a simulação e a otimização do processo de hidrodealquilação de tolueno (HDA), utilizando-se o simulador ProSimPlus. As etapas de análise e simulação seguiram com a metodologia de Douglas (1985), baseada em regras heurísticas para tomadas de decisão de design de processos. Para simular o processo, um estudo termodinâmico foi feito, tendo sido escolhidos dois modelos baseando-se na zona pressão do processo: o modelo NRTL-Gás Ideal para zona de baixa pressão; e o modelo SRK-MHV2-UNIQUAC para a zona de alta pressão. A intensificação da zona de separação do processo foi almejada, para transformar as colunas de destilação D2 e D3 em uma só coluna, mas não se obteve sucesso, pois as especificações de recuperação dos produtos não foram respeitadas. Assim o esquema de separação com as colunas D2 e D3 foi mantido. Por fim, foi realizada a integração energética do processo com o Simulis Pinch, com duas redes de trocadores de calor. A segunda rede teve uma recuperação energética de 98,7%, correspondente a uma redução de 175,5 GWh/ano no consumo do processo de HDA. Conclui-se então que através da metodologia de Douglas (1985), a simulação de um processo industrial pode se tornar mais organizada, reduzindo assim o tempo de desenvolvimento da mesma.