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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41598
Document type: | Trabalho de Conclusão de Curso |
Access type: | Acesso Aberto |
Title: | Integração energética em planta de produção de dimetil éter |
Alternate title (s): | Energy integration in a dimethyl ether production plant |
Author: | Pereira, Álvaro Henrique Vieira |
First Advisor: | Neiro, Sérgio Mauro da Silva |
First member of the Committee: | Altino, Sarah Arvelos |
Second member of the Committee: | Gedraite, Rubens |
Summary: | Este trabalho apresenta a simulação de uma planta de produção de dimetil éter, um composto utilizado na indústria de propulsores de aerossol, e de uma integração energética, realizada na mesma planta. A simulação computacional permite a avalição precisa dos processos industriais sem a necessidade de construir uma planta real. Utilizando o software AVEVA PRO/II Simulation, foi realizada a simulação completa da planta, com base em um modelo previamente conhecido. O principal objetivo deste trabalho foi de investigar oportunidades de melhoria na eficiência energética e no desempenho geral da planta por meio da integração energética, utilizando tecnologia pinch, uma técnica que permite substituir trocas térmicas do processo que utilizam utilidade por trocas térmicas entre as correntes do processo. Inicialmente, é apresentada toda a planta de produção criada no simulador, em seguida são apresentados os fundamentos teóricos relacionados aos métodos de integração energética em processos químicos, destacando a importância da redução do consumo de energia na indústria. Durante a simulação, foram identificadas todas as correntes de processo que requerem trocas de calor e detalhadas suas propriedades termofísicas. Com base nesses dados, uma rede de trocadores de calor foi projetada e implementada, visando minimizar o consumo de utilidades e, com isto, otimizar o custo energético do processo. Este trabalho inclui uma comparação entre o processo original e o processo após a integração energética, com foco na economia de utilidades e na redução de custos energéticos. Os resultados obtidos foram bastante satisfatórios e possibilitam uma economia de 4253,4188 kW por hora no processo, equivalente a 32,65% do custo de calor observado nos trocadores de calor do processo sem integração energética. |
Abstract: | This academic work presents the simulation of a dimethyl ether production plant, a compound used in the aerosol propellant industry, and an energy integration within the same plant. Computational simulation allows for precise evaluation of industrial processes without the need to construct a physical plant. Using the AVEVA PRO/II Simulation software, a complete simulation of the plant was built, based on a previously known model. The main objective of this work was to investigate opportunities for improving energy efficiency and overall plant performance through energy integration, using pinch technology, a technique that allows for replacing heat exchanges using utilities with heat exchanges between process streams. Initially, the entire production plant created in the simulator is presented, followed by theoretical fundamentals related to energy integration methods in chemical processes, emphasizing the importance of reducing energy consumption in the industry. During the simulation, all process streams requiring heat exchanges were identified, and their thermophysical properties were detailed. Based on this data, a heat exchanger network was designed and implemented to minimize utility consumption and thereby optimize the energy cost of the process. This work includes a comparison between the original process and the process after energy integration, focusing on utility savings and reduction in energy costs. The results obtained were very satisfactory and enabled savings of 4253,4188 kW per hour in the process, which corresponds to 32,65% of the thermal costs observed in the process heat exchangers without energy integration. |
Keywords: | Tecnologia pinchéter Pinch technology AVEVA PRO/II Simulação Dimethyl Simulation Dimetil Éther |
Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES CARACTERISTICAS DE PROCESSOS BIOQUIMICOS |
Language: | por |
Country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
Quote: | PEREIRA, Álvaro Henrique Vieira. Integração energética em planta de produção de dimetil éter. 2024. 54 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. |
URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41598 |
Date of defense: | 21-Mar-2024 |
Appears in Collections: | TCC - Engenharia Química |
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