Estudo de caso da integração energética em uma planta industrial de hidrodealquilação (HDA) do tolueno

dc.contributorArruda, Alexandre Denes
dc.contributorArruda, Alexandre Denes
dc.contributorRodrigues, Rodolfo
dc.contributorSouza, Tânia Regina de
dc.creatorOliveira, Fernanda Maria Muniz de
dc.date2021-06-29T20:15:39Z
dc.date2021-07-24
dc.date2021-06-29T20:15:39Z
dc.date2021-05-14
dc.date.accessioned2023-10-12T15:08:25Z
dc.date.available2023-10-12T15:08:25Z
dc.identifierOLIVEIRA, Fernanda Maria Muniz de. Estudo de caso da integração energética em uma planta industrial dehidrodealquilação (HDA) do tolueno . 56 p. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química ) – Universidade Federal do Pampa, Campus Bagé, Bagé, 2021.
dc.identifierhttp://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5753
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9201863
dc.descriptionHydrodealkylation (HDA) of toluene is the process in which toluene is taken to benzene through thermal and catalytic routes, but due the high energy cost used, several studies have been conducted to optimize the conversion of reactor reaction and energy recovery in the plant. Part of recent studies has as main idea the integration of unit operations aiming to reduce the number of equipment, the material and energy reuse of industries transforming the structure of chemical plants, making more compact, safe, more energy efficient, making the process more sustainable. One of the methods to make such analysis is the Pinch methodology that comprises in an analysis performed in plants involving thermal exchange processes in order to obtain better processing with greater energy efficiency. The HDA plant simulation was performed using the UniSim® Design software, where 92% pure benzene production was obtained, totaling 103.73 kgmol/h, which was quite satisfactory compared to the result of the literature simulation 135 kgmol/h. The energy integration proved to be quite effective, with the PINCH temperatures found being 335.8 K and 325.8 K for hot and cold currents respectively, the value of the amount of hot utility found was 30,723.3321 kW, while for the cold utility the value is 297.2625 kW, values found with a ΔTmin = 10 K. The integration by the HINT software was satisfactory, since it corroborated with the values previously calculated by the PINCH method, being the quantities of hot utilities and cold 30,716.15 kW and 330.38 kW respectively. The minimum number of heat exchangers for integration was 10 exchangers, both in the PINCH method and in the HINT software. The values obtained for the Total Annual Cost with the non-integrated and integrated economic analysis of the situations were R$ 51,761,843.07 and R$ 33,442,242.35 respectively, showing a savings of 35.40% in the costs with the integration energy. Thus, with the economic analysis, it is possible to ratify the importance of the study of energy integration, both in the financial and environmental spheres, because in addition to reducing costs it also decreases the demand for utilities and the emission of possible pollutants in the environment.
dc.descriptionA hidrodealquilação (HDA) do tolueno é o processo no qual o tolueno é levado ao benzeno através de rotas térmicas e catalíticas, porém devido ao alto custo de energia utilizada, diversos estudos foram realizados para otimizar a conversão de reação no reator e recuperação de energia na planta. Parte dos estudos recentes tem como ideia principal a integração de operações unitárias visando reduzir o número de equipamentos das indústrias transformando a estrutura das plantas químicas, tornando mais compactas, seguras, de maior eficiência energética, tornando o processo mais sustentável. Um dos métodos para se fazer tal análise é da metodologia PINCH que compreende em uma análise realizada em plantas que envolvem processos de troca térmica com o objetivo de se obter um melhor processamento com maior eficiência energética. Foi realizada a simulação da planta de HDA no software UniSim® Design, onde se obteve uma produção de benzeno com 92% de pureza, totalizando 103,73 kgmol/h o que se mostrou bastante satisfatório comparado com o resultado da simulação da literatura 135 kgmol/h. A integração energética se mostrou bastante eficaz, sendo as temperaturas de PINCH encontradas de 335,8 K e 325,8 K para correntes quentes e frias respectivamente, o valor da quantidade de utilidade quente encontrado foi de 30.723,3321 kW, enquanto que para a utilidade fria encontrou-se o valor é de 297,2625 kW, valores estes encontrados com um ΔTmín=10 K. A integração pelo software HINT foi bastante satisfatória, pois corroborou com os valores previamente calculados pelo método PINCH, sendo as quantidades de utilidades quentes e frias 30.716,15 kW e 330,38 kW respectivamente. O número mínimo de trocadores de calor para integração foi de 10 trocadores, tanto no método PINCH quanto no software HINT. Os valores obtidos para o Custo Anual Total com a análise econômica das situações não integrada e integrada foram de R$ 51.761.843,07 e R$ 33.442.242,35 respectivamente, demonstrando uma economia de 35,40% nos custos com a integração energética. Assim, com a análise econômica, pode-se ratificar a importância do estudo da integração energética, tanto em âmbito financeiro quanto ambiental, pois além de diminuir os custos diminui também a demanda de utilidades e emissão de possíveis poluentes no meio ambiente.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Pampa
dc.publisherUNIPAMPA
dc.publisherBrasil
dc.publisherCampus Bagé
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectIntegração energética
dc.subjecthidrodealquilação (HDA) do Tolueno
dc.subjectMetodologia PINCH
dc.subjectRevamp
dc.subjectHeat integration
dc.subjectHydrodealkylation (HDA) of toluene
dc.subjectPinch methodology
dc.subjectRevamp
dc.subjectCNPQ::ENGENHARIAS
dc.titleEstudo de caso da integração energética em uma planta industrial de hidrodealquilação (HDA) do tolueno
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso


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