Avaliação de sistema reacional com destilação acoplada para produção do intermediário de tensoativos anfóteros e quaternários de amônio
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) |
Texto Completo: | https://hdl.handle.net/20.500.12733/11988 |
Resumo: | Orientador: Raphael Soeiro Suppino |
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Avaliação de sistema reacional com destilação acoplada para produção do intermediário de tensoativos anfóteros e quaternários de amônioAvaliation of reaction system with distillation coupled for production of amphoteric and quaternary ammonium surfactants's intermediateTensoativosDestilação em bateladaAspen plusSimulação de processosSurfactantsBatch distillationAspen PlusProcess simulationOrientador: Raphael Soeiro SuppinoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: Os tensoativos quaternários de amônio e anfóteros são amplamente utilizados pela indústria no setor de higiene pessoal, cosméticos e domissanitários apresentando uma demanda continuamente crescente ao decorrer da última década, intensificada durante a pandemia de COVID-19, por conta da procura por produtos que forneçam sensação de segurança e proteção à vida. Para a produção de alguns destes tensoativos é necessária a síntese de intermediários provenientes da N,N-dimetilaminopropilamina (DMAPA), destacando-se a Palmitoamidopropil Dimetilamina (N-[3-(Dimethylamino)propyl] hexadecanamide) e, assim, melhorias no processo de produção destes intermediários se tornam importantes. Dentre estas melhorias, há a intensificação do processo produtivo, com o acoplamento de uma coluna de destilação ao reator, foco deste trabalho. Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi simular este sistema e identificar as melhores condições de operação assim como destacar as melhorias adquiridas frente o sistema sem coluna de destilação. Para isto, utilizou-se do software Aspen Plus® sendo preciso validar suas configurações e determinar a entalpia padrão de formação do N-[3-(Dimethylamino)propyl] hexadecanamide por não constar no banco de dados do programa ou na literatura. As simulações realizadas sugerem não haver diferenças significativas entre colunas com diâmetros de 8 in ou 12 in (20 cm ou 30 cm) sendo a última preferível por questões de construção. Adicionalmente, as simulações sugerem que a razão de refluxo no valor 5,0 apresenta melhor desempenho no consumo de energia e refino de destilado promovendo uma economia aproximada de 570 kg de DMAPA/20 ton de alimentação a cada batelada, sendo que esse valor é perdido para o destilado no sistema sem coluna de destilaçãoAbstract: Quaternary ammonium and amphoteric surfactants are widely used by personal care, cosmetics and household market showing a continuous growing demand over the last decade, intensified during the COVID-19 pandemic, due to the search products that provide safety sensation and life protection. Some of these surfactants require the synthesis of intermediates from Dimethylaminopropylamine (DMAPA) highlighting N-[3-(Dimethylamino)propyl] hexadecanamide as a case study in this work, then improvement in their production became relevant. Among these improvements, intensification of the production process through couples a distillation column to the reactor is the focus of this work. The main goal is simulate this system, identify the best operation conditions and highlight the improvements acquired against the system without distillation column. For that to happen, the Aspen Plus® software was used requiring to validate its settings and determine the formation’s standard enthalpy of N-[3-(Dimethylamino)propyl] hexadecanamide because it is not included in the program’s or literature. The simulations suggest that there are no significant differences between columns with 8 in of diameter or 12 in, the second being preferable for construction reasons. In addition, the operation system with reflux ratio of 5.0 presents better performance in energy consumption and refining the distillate getting a reduction around of 570 kg of DMAPA lost to the distillate compared to the system without column for a feed of 20 tons by batchMestradoEngenharia QuímicaMestre em Engenharia Química[s.n.]Suppino, Raphael Soeiro, 1984-Costa, Mariana Conceição daPereira, Félix MonteiroUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASForesto, Luis Guilherme, 1995-20232023-06-13T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (67 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/11988FORESTO, Luis Guilherme. Avaliação de sistema reacional com destilação acoplada para produção do intermediário de tensoativos anfóteros e quaternários de amônio. 2023. 1 recurso online (67 p.) 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