Simulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilação

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Matsumoto, Henry Yudi
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