Simulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilação
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29647 |
Resumo: | O hexametilenodiamina (HMD) é uma amina que possui diversas aplicações sendo, principalmente, utilizado para a fabricação de nylon. A reação de formação do HMD ocorre através por meio da hidrogenação da adiponitrila (ADN), a qual passa por um intermediário, 6-aminocaponitrila (ACN), até a formação do HMD. Esta reação pode gerar diversos subprodutos. Desta forma, o processo de purificação é de extrema importância. Analisando o potencial crescimento do mercado de HMD, uma empresa chinesa do ramo petroquímico deseja aumentar a escala de produção em sua planta industrial. Visando a importância da etapa de purificação do processo para de obter o HMD com uma pureza acima de 99% em base mássica, este trabalho visa realizar a simulação das colunas de destilação do processo, definindo os parâmetros de operação e realizar uma otimização das colunas para diminuir a demanda energética das colunas. No final do processo foi possível obter 763,53 ton/dia de HMD com uma pureza de 99,993% em base mássica. A redução da demanda energética dos refervedores das colunas não foram significativas, sendo de apenas 765,5800 cal/s, porém a redução da carga térmica dos condensadores foram bem mais significativas, sendo de 100.243,3 cal/s. |
id |
UTFPR-12_18ead36f6c6f7e9c30d24af0e8d0b44e |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/29647 |
network_acronym_str |
UTFPR-12 |
network_name_str |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
repository_id_str |
|
spelling |
2022-09-16T22:54:16Z2022-09-16T22:54:16Z2022-05-30MATSUMOTO, Henry Yudi. Simulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilação. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2022.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29647O hexametilenodiamina (HMD) é uma amina que possui diversas aplicações sendo, principalmente, utilizado para a fabricação de nylon. A reação de formação do HMD ocorre através por meio da hidrogenação da adiponitrila (ADN), a qual passa por um intermediário, 6-aminocaponitrila (ACN), até a formação do HMD. Esta reação pode gerar diversos subprodutos. Desta forma, o processo de purificação é de extrema importância. Analisando o potencial crescimento do mercado de HMD, uma empresa chinesa do ramo petroquímico deseja aumentar a escala de produção em sua planta industrial. Visando a importância da etapa de purificação do processo para de obter o HMD com uma pureza acima de 99% em base mássica, este trabalho visa realizar a simulação das colunas de destilação do processo, definindo os parâmetros de operação e realizar uma otimização das colunas para diminuir a demanda energética das colunas. No final do processo foi possível obter 763,53 ton/dia de HMD com uma pureza de 99,993% em base mássica. A redução da demanda energética dos refervedores das colunas não foram significativas, sendo de apenas 765,5800 cal/s, porém a redução da carga térmica dos condensadores foram bem mais significativas, sendo de 100.243,3 cal/s.Hexamethylenediamine (HMD) is an amine that has several applications mainly used for nylon manufacture. The formation reaction of HMD occurs through the hydrogenation of adiponitrile (ADN), which passes through an intermediate, 6- Aminocapronitrile (ACN). This reaction can generate several by-products, so the purification process is extremely important. Analyzing the potential growth of the HMD market, a Chinese petrochemical company aims to increase the production scale in its industrial plant. Considering the importance of the purification step of the process to obtain HMD with 99% purity on a mass basis, this work aims to perform the simulation of the process distillation columns, defining the operating parameters and performing an optimization of the columns to reduce the energy demand of the columns. At the end of the process, it was possible to obtain 763.53 ton/day of HMD with a purity of 99.993% on a mass basis. The reduction in the energy demand of the reboiler was not significant for the columns, with a value of only 765.5800 cal/s, however the reduction of the thermal load of the condensers was the most significant, achieving a reduction of 100243.3 cal/s.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáLondrinaEngenharia QuímicaUTFPRBrasilhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAHexametilenodiaminaPermutadores térmicosDestilaçãoHexamethylenediamineHeat exchangersDistillationSimulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilaçãoSimulation and optimization of the purification process of hexamethylenediamine (HMD) and determination of the characteristics of the distillation columnsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisLondrinaRocha, Lucas BonfimLima, Lisandra Ferreira deRocha, Lucas BonfimLima, Lisandra Ferreira deKalluf, OmarVieira, Admilson LopesMatsumoto, Henry Yudireponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29647/3/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD53ORIGINALpurificacaohexametilenadiamina.pdfpurificacaohexametilenadiamina.pdfapplication/pdf1605100http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29647/1/purificacaohexametilenadiamina.pdfa3477f0c0a191888d6d3fee0c2449a58MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29647/2/license_rdf4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347MD52TEXTpurificacaohexametilenadiamina.pdf.txtpurificacaohexametilenadiamina.pdf.txtExtracted texttext/plain87425http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29647/4/purificacaohexametilenadiamina.pdf.txt5f333266ea5c0508d518d14fe3f10f6eMD54THUMBNAILpurificacaohexametilenadiamina.pdf.jpgpurificacaohexametilenadiamina.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1264http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29647/5/purificacaohexametilenadiamina.pdf.jpg7ac51fd7becbb8f5f2c5779d7adf57c1MD551/296472022-09-17 03:08:25.613oai:repositorio.utfpr.edu.br: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ório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2022-09-17T06:08:25Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Simulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilação |
dc.title.alternative.pt_BR.fl_str_mv |
Simulation and optimization of the purification process of hexamethylenediamine (HMD) and determination of the characteristics of the distillation columns |
title |
Simulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilação |
spellingShingle |
Simulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilação Matsumoto, Henry Yudi CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA Hexametilenodiamina Permutadores térmicos Destilação Hexamethylenediamine Heat exchangers Distillation |
title_short |
Simulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilação |
title_full |
Simulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilação |
title_fullStr |
Simulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilação |
title_full_unstemmed |
Simulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilação |
title_sort |
Simulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilação |
author |
Matsumoto, Henry Yudi |
author_facet |
Matsumoto, Henry Yudi |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Rocha, Lucas Bonfim |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
Lima, Lisandra Ferreira de |
dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Rocha, Lucas Bonfim |
dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Lima, Lisandra Ferreira de |
dc.contributor.referee3.fl_str_mv |
Kalluf, Omar |
dc.contributor.referee4.fl_str_mv |
Vieira, Admilson Lopes |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Matsumoto, Henry Yudi |
contributor_str_mv |
Rocha, Lucas Bonfim Lima, Lisandra Ferreira de Rocha, Lucas Bonfim Lima, Lisandra Ferreira de Kalluf, Omar Vieira, Admilson Lopes |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
topic |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA Hexametilenodiamina Permutadores térmicos Destilação Hexamethylenediamine Heat exchangers Distillation |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Hexametilenodiamina Permutadores térmicos Destilação Hexamethylenediamine Heat exchangers Distillation |
description |
O hexametilenodiamina (HMD) é uma amina que possui diversas aplicações sendo, principalmente, utilizado para a fabricação de nylon. A reação de formação do HMD ocorre através por meio da hidrogenação da adiponitrila (ADN), a qual passa por um intermediário, 6-aminocaponitrila (ACN), até a formação do HMD. Esta reação pode gerar diversos subprodutos. Desta forma, o processo de purificação é de extrema importância. Analisando o potencial crescimento do mercado de HMD, uma empresa chinesa do ramo petroquímico deseja aumentar a escala de produção em sua planta industrial. Visando a importância da etapa de purificação do processo para de obter o HMD com uma pureza acima de 99% em base mássica, este trabalho visa realizar a simulação das colunas de destilação do processo, definindo os parâmetros de operação e realizar uma otimização das colunas para diminuir a demanda energética das colunas. No final do processo foi possível obter 763,53 ton/dia de HMD com uma pureza de 99,993% em base mássica. A redução da demanda energética dos refervedores das colunas não foram significativas, sendo de apenas 765,5800 cal/s, porém a redução da carga térmica dos condensadores foram bem mais significativas, sendo de 100.243,3 cal/s. |
publishDate |
2022 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2022-09-16T22:54:16Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2022-09-16T22:54:16Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2022-05-30 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
format |
bachelorThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
MATSUMOTO, Henry Yudi. Simulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilação. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2022. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29647 |
identifier_str_mv |
MATSUMOTO, Henry Yudi. Simulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilação. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2022. |
url |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29647 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Londrina |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Engenharia Química |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UTFPR |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná Londrina |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) instacron:UTFPR |
instname_str |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) |
instacron_str |
UTFPR |
institution |
UTFPR |
reponame_str |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
collection |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
bitstream.url.fl_str_mv |
http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29647/3/license.txt http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29647/1/purificacaohexametilenadiamina.pdf http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29647/2/license_rdf http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29647/4/purificacaohexametilenadiamina.pdf.txt http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/29647/5/purificacaohexametilenadiamina.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
b9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95b a3477f0c0a191888d6d3fee0c2449a58 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 5f333266ea5c0508d518d14fe3f10f6e 7ac51fd7becbb8f5f2c5779d7adf57c1 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1805923103884181504 |