Simulação de reator de leito empacotado para a produção de estireno a partir da desidrogenação catalítica de etilbenzeno

• Autor(a) principal: Vieira, Guilherme Rodrigues
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/236156
• topic: Etilbenzeno; Simulação; Estireno

O estireno é um hidrocarboneto aromático de coloração amarela, um líquido oleoso e de fórmula química é C6H5CH=CH2. O estireno possui uma série de aplicações industriais, e as principais são a produção de poliestireno, um termoplástico usado em embalagens, e suas variações como o poliestireno expandido (EPS), conhecido como isopor. O estireno é produzido industrialmente por meio da desidrogenação catalítica de etilbenzeno, gerando estireno e hidrogênio na presença de vapor. O processo pode ser feito de forma isotérmica ou adiabática, sendo a última a mais utilizada. Um dos grandes desafios do processo é a existência de reações paralelas, que podem afetar o rendimento em estireno. Variáveis como temperatura e razão de vapor por etilbenzeno podem ser alteradas, e este estudo visou criar uma simulação computacional usando o software Scilab de um reator de leito empacotado para a produção de estireno a partir da desidrogenação adiabática de etilbenzeno. Após a elaboração do modelo matemático e do código, foram feitas análises dos efeitos da temperatura e razão molar de vapor separadamente, sem contar sinergias entre elas. Foram escolhidas inicialmente 5 temperaturas (830 K, 855 K, 880 K, 905 K e 930 K) a razão de vapor fixa de 14:1 para análise do efeito da temperatura. Após isso, a temperatura foi fixada em 880 K e a razão foi variada em cinco valores distintos (6:1, 8:1, 10:1, 12:1, 14:1). Foi observado que a temperatura altera a cinética do processo, favorecendo todas as reações, porém uma delas mais que as outras. Assim, o aumento da temperatura gerou aumento da conversão do etilbenzeno e rendimento porém diminuição da seletividade. Já a razão de vapor altera a termodinâmica do processo, alterando a variação de temperatura ao longo do reator, sem gerar variações consistentes nos parâmetros cinéticos do reator.