Avaliação da recompressão mecânica de vapor em colunas de destilação: estudo de caso em uma indústria de elastômeros sintéticos

• Autor(a) principal: Souza, Maria Eduarda Barbosa Costa de
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/52675
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Recompressão mecânica de vapor; destilação; simulação de processos; eficiência energética; Aspen Plus

Este trabalho aborda um estudo de oportunidade e viabilidade para implementar a recompressão mecânica de vapor (RMV) em uma coluna de destilação de uma unidade petroquímica para a fabricação de elastômeros sintéticos. Devido ao forte consumo energético das colunas de destilação, o estudo visa recuperar o calor residual da coluna para aumentar o seu desempenho energético e ambiental. Nesse sistema proposto, o vapor que sai no topo da coluna é enviado a um compressor para aumentar a sua energia, de maneira que possa ser reutilizado para vaporizar a mistura no balão refervedor da coluna. Para desenvolver o estudo, foram realizadas duas simulações computacionais do sistema usando o software Aspen Plus. A primeira consiste no uso de dados reais de funcionamento do processo. A segunda consiste no acoplamento da recompressão mecânica de vapor para verificar, por comparação, se este segundo processo é capaz de aumentar a eficiência energética. Ademais, foi realizada uma avaliação econômica para verificar se a tecnologia é viável do ponto de vista econômico. Através da simulação, verificou-se que o fluxo do compressor tem capacidade de troca térmica suficiente para fornecer 83% do calor necessário para a coluna. Além disso, a adição de uma etapa de integração energética permite a recuperação de 88% da energia do processo. Neste cenário, a avaliação econômica mostra uma redução das despesas operacionais de 1,7 milhão de dólares por ano para um investimento único, estimado em 3,1 milhões de dólares. O prazo de recuperação do investimento inicial é previsto para dois anos. Do ponto de vista ambiental, o estudo mostra um ganho no que diz respeito a uma redução vantajosa das emissões de dióxido de carbono em 3,787 toneladas de CO2 por ano.