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ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-6961-206X
Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
CC0 1.0 Universal
Title: Análise e melhoria econômica do processo de produção de acetona pela desidrogenação do 2-propanol (IPA) usando o simulador de processos COCO
Author: Cunha, Augusto Vieira
First Advisor: Assis, Adilson José de
First member of the Committee: Neiro, Sérgio Mauro da Silva
Second member of the Committee: Coutinho Filho, Ubirajara
Summary: A acetona é produzida através de vários processos alternativos, um dos quais é o processo de acetona via desidrogenação de 2-propanol (IPA). Esta reação endotérmica em fase gasosa converte IPA em acetona e hidrogênio. O processo tem duas colunas de destilação e uma coluna de absorção, em que uma corrente de água é usada para recuperar a acetona. Em Ind. Eng. Chem. Res.: Vol. 50 p. 1206-1218 (2011), LUYBEN mostrou que operar o absorvedor a uma pressão elevada reduz as perdas de acetona, aumenta a temperatura e o custo requeridos da fonte de calor do vaporizador. Também afeta negativamente a cinética da reação, porque a reação é não equimolar e a conversão diminui com o aumento da pressão. Portanto, é necessária uma temperatura do reator mais alta para conseguir a conversão desejada. No estudo abordado neste Trabalho de Conclusão de Curso (TCC), foi proposta a melhoria da planta apresentada por LUYBEN (2011) através da simulação de processos utilizando o software COCO. Para isso, foram efetuados estudos de análise de sensibilidade e propostas a inclusão da integração energética e reciclo de água na planta original. Desenvolvidos para comparação, os resultados mostraram que a integração energética apresentou uma redução significativa de energia na planta e no consumo de água como parâmetro de sustentabilidade.
Abstract: Acetone is produced via several alternative processes, one of which is the dehydrogenation of 2-propanol (IPA). The endothermic gas-phase reaction converts IPA to acetone and hydrogen. The process has two distillation columns and an absorption column, where a stream of water is used to recover the acetone. In Ind. Eng. Chem. Res.: Vol. 50 p. 1206-1218 (2011), LUYBEN showed that operating the absorber at a high pressure reduces the losses of acetone, increases the required temperature and cost of the vaporizer heat source. It also negatively affects the kinetics of the reaction, because the reaction is nonequimolar and the conversion decreases with increasing pressure. As such, a higher reactor temperature is required to achieve the desired conversion. In the study addressed in this Final Work, it was proposed to improve the plant presented by LUYBEN (2011) through the simulation of processes using COCO software. For this, studies of sensitivity analysis and proposals were made to include energy integration and water recycling in the original plant. Developed for comparison, the results showed that energy integration showed a significant reduction of energy in the plant and water consumption as a parameter of sustainability.
Keywords: Acetona
Acetone
2-Propanol
IPA
Desidrogenação
Dehydrogenation
Simulação
Simulation
COCO
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: CUNHA, Augusto Vieira. Análise e melhoria econômica do processo de produção de acetona pela desidrogenação do 2-propanol (IPA) usando o simulador de processos COCO. 2019. 49 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32820
Date of defense: 22-Feb-2019
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