COMPARAÇÃO ENTRE A REFORMA AUTOTÉRMICA DO ETANOL E A REFORMA A VAPOR DO METANO UTILIZANDO ANÁLISE MULTIVARIADA
reforma a vapor, análise estatística, energia renovável.
A reforma autotérmica do etanol é uma rota alternativa à reforma a vapor do metano para se produzir hidrogênio, utilizando matéria-prima renovável e podendo atingir a autossuficiência em seu reator principal. Este trabalho realizou simulações utilizando o software de simulação de processo dinâmico Aspen HYSYS para ambas as reformas, a partir de variações na temperatura, razão vapor/matéria-prima e razão oxigênio/etanol a fim de compará-los quanto a produção de hidrogênio e ao consumo energético de seus reatores principais. Para as duas reformas, encontramos modelos matemáticos estatísticos empíricos significativos para produção de hidrogênio e para o consumo de energia. Na reforma autotérmica do etanol houve efeito quadrático da temperatura e interação negativa entre ela e a razão oxigênio/etanol para a produção de hidrogênio e para o consumo de energia no seu reformador. A produção máxima da reforma do metano foi de 4,00 molH2/molCH4, nas condições de processo (pressão: 20 bar; temperatura: 1000 ºC; vapor/metano: 5,00 mol/mol), com uma eficiência de 90% e consumo de energia no reformador de 358,51 kJ/molmet. Já nas condições de pressão: 20 bar; temperatura: 1000 °C; vapor/metano: 5,00 mol/mol; oxigênio/etanol 0,18 mol/mol, a reforma autotérmica do etanol apresentou eficiência de 86,33% e produziu 5,41 molH2/molC2H5OH. Estes resultados representam aumento de 35,25% em relação à reforma do metano com o mesmo gasto energético no reator principal (358,51 kJ/molC2H5OH). Para a reforma autotérmica do etanol, alteração da razão oxigênio/etanol para 0,90 mol/mol não ocasiona consumo de energia externa pelo reator principal ao apresentar produção 5,00% superior a obtida pela planta com metano de 4,20 molH2/molC2H5OH. Estes resultados permitem afirmar, que a reforma autotérmica do etanol é competitiva, comparativamente a reforma a vapor do metano, ao produziu maior quantidade de hidrogênio com menor consumo energético.