Tese
Simulação do processo de desacidificação de misturas de hidrocarbonetos, em colunas de absorção em contracorrente, usando co2 supercrítico como solvente no simulador aspen hysys
Simulation of the deacidification process of hydrocarbon mixtures, in countercurrent absorption columns, using supercritical co2 as solvent in the aspen hysys simulator
Registro en:
Autor
SANTOS JUNIOR, Manoel Raimundo dos
Institución
Resumen
In this work, the deacidification of organic liquid products (OLP) obtained by
thermal catalytic cracking of palm oil at 450 C, 1.0 atmosphere, with 10% (wt.) Na2CO3
as catalyst, in multistage countercurrent absorber columns using supercritical carbon
dioxide (SC-CO2) as solvent, with Aspen HYSYS® process simulator was systematically
investigated. In a previous study, the thermodynamic database and the modeling of
equations of state necessary to simulate the deacidification of OLP were presented
[Molecules 2021, 26, 4382. https://doi.org/10.3390/molecules26144382 ]. This work
addresses a new flowsheet, consisting of 03 absorber columns, 10 expansions valves, 10
flash drums, 08 heat exchanges, 01 high pressure pump, and 02 make-up of CO2, aiming
to improve the deacidification of OLP. The simulation was performed at 333 K, 140
bar, and (S/F) = 17; 350 K, 140 bar, and (S/F) = 38; 333 K, 140 bar, and (S/F) = 25.
The simulation shows that 81.49% of OLP could be recovered and the concentrations of
hydrocarbons in the extracts of absorber-01 and absorber-02 were 96.95% and 92.78%
(wt.) in solvent-free basis, while the bottom stream of absorber-03 was enriched in
oxygenates compounds with concentrations up to 32.66% (wt.) in solvent-free basis,
showing that SC-CO2 was able to deacidify liquid organic products, obtaining fractions
with lower olefin content. The best deacidifying conditions was obtained at 333 K, 140
bar, and (S/F) = 17. Neste trabalho, foi sistematicamente investigado a desacidificação do produto
líquido orgânico (PLO) obtido via craqueamento térmico catalítico do óleo de palma a
450 C, 1,0 atmosfera, com 10% (m/m.) de Na2CO3 como catalisador, em colunas de
absorção multiestágio em modo contracorrente com dióxido de carbono supercrítico
(SC-CO2) como solvente, aplicando o simulador de processos químicos Aspen HYSYS®.
Em um estudo anterior, a base de dados termodinâmica e a modelagem das equações de
estado necessárias para simular a desacidificação do PLO foram apresentadas [Molecules
2021, 26, 4382. https://doi.org/10.3390/molecules26144382 ]. Este trabalho propõem
um novo fluxograma, composto por 03 colunas de absorção, 10 válvulas de expansão,
10 tambores flash, 08 trocadores de calor, 01 bomba de alta pressão e 02 make-up de
CO2, visando melhorar a desacidificação do PLO. A simulação foi realizada a 333 K,
140 bar e (S/F) = 17; 350K, 140 bar e (S/F) = 38; 333 K, 140 bar e (S/F) = 25. A
simulação mostrou que 81,49% do PLO pode ser recuperado e as concentrações de
hidrocarbonetos nos extratos nas colunas de absorção 01 e 02 foram 96,95% e 92,78%
(m/m.) em base livre de solvente, enquanto a corrente de fundo da coluna de absorção 03
foi enriquecida em compostos oxigenados com concentrações de até 32,66% (m/m.) em
base livre de solvente, mostrando que o CO2-SC foi capaz de desacidificar os produtos
líquidos orgânicos, obtendo frações com menor teor de olefinas. As melhores condições
de desacidificação foram obtidas a 333 K, 140 bar e (S/F) = 17. Universidade Federal do Para
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