Banca de DEFESA: AGOSTINHO SOUZA RIOS

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : AGOSTINHO SOUZA RIOS
DATA : 15/12/2023
HORA: 09:00
LOCAL: Sala virtual: https://conferenciaweb.rnp.br/sala/regina-ferreira-vianna
TÍTULO:

IMPACTOS NA COLUNA DE DESTILAÇÃO DE BUTIRALDEÍDO CAUSADOS PELA PRESENÇA DE ÁGUA E SELEÇÃO DE CONDIÇÕES PARA UMA OTIMIZAÇÃO ENERGÉTICA

PALAVRAS-CHAVES:

butiraldeído, coluna de destilação, simulação de processo, otimização

PÁGINAS: 140
RESUMO:

No processo de produção de oxo-álcoois, os isômeros do butiraldeido, o isobutiraldeído (IBD) e o n-butiraldeído (NBD), são formados na etapa de hidroformilação e apresentam água na mistura que se origina da carga da unidade: propeno e gás de síntese . Esses aldeídos em mistura com água necessitam ser separados em uma coluna de destilação e apresentam um comportamento altamente não ideal, com ponto de azeótropo e formação de segunda fase líquida. Essas características afetam significativamente o processo de destilação, demandando um maior entendimento do que ocorre com a coluna de destilação para a obtenção da melhor configuração que resulte no menor consumo energético. O estudo foi conduzido  através da simulação da coluna, validadacom dados reais de uma planta industrial, seguida de uma análise de sensibilidade e otimização com metodologia de superfície de resposta. A simulação utilizou o modelo termodinâmico NRTL com a equação de estado Redlich-Kwong. As eficiências por seção de retificação e esgotamento foram calculadas tendo sido obtidos os valores de 66,66% e 59,24%, respectivamente, para baixa produção seguida de 65,60% e 54,41%, respectivamente,  para a alta produção que é a condição normal de operação da unidade. Os problemas causados pela elevada presença de água na coluna, como espuma tipo Ross e desvio de temperatura do prato sensível, podem ser reduzidos ou eliminados realizando a remoção da segunda fase líquida gerada nos sistemas de condensadores, o qual é predominantemente composto por água. Menores temperaturas no condensador com remoção da segunda fase líquida, reduz a concentração de água na seção de retificação, principalmente no topo, possibilitando um trabalho com maiores concentrações de água na alimentação, porém essa condição aumenta  o consumo energético. Maiores concentrações de água na alimentação, resulta em maior consumo energético, mas também contribui para a separação dos compostos isobutiraldeído e butiraldeído, possibilitando realizar ajustes na razão de refluxo para obter um balanço final de menor consumo energético. Os resultados obtidos na otimização energética indicam que para operação em baixa capacidade (x% da vazão normal de operação) não há redução no consumo energético devido ao elevador valor de razão de refluxo.   Para a produção em elevada capacidade que é a condição normal de operação, obteve-se como ponto ótimo de operação a concentração de 0,97% em massa de água na alimentação e temperatura no primeiro condensador de 46,36°C, com remoção total da segunda fase líquida formada no sistema de condensação. Nessas condições, obteve-se  uma economia de 5,0% no consumo energético, com redução de 8,0% na razão de refluxo, mantendo-se a especificação do produto. Essa redução na razão de refluxo  dá flexibilidade para um aumento de capacidade de produção da coluna de cerca de 8,5%. Em geral, os resultados demonstram que mesmo para sistemas complexos e consolidados é possível se obter benefícios dos estudos sistemáticos de modelagem, simulação e otimização.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1287677 - REGINA FERREIRA VIANNA
Interna - 1091039 - SILVANA MATTEDI E SILVA
Externo à Instituição - SERGIO BELLO NEVES