00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) CTEC - CENTRO DE TECNOLOGIA TRABALHOS DE CONCLUSÃO DE CURSO (TCC) - GRADUAÇÃO - CTEC Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC) - Bacharelado - ENGENHARIA QUÍMICA - CTEC
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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Modelagem, simulação e avaliação técnico-econômica da rota etílica de produção de Biodiesel por destilação reativa a partir de óleos residuais
Título(s) alternativo(s): Modelling, simulation and technical-economic assessment of the ethyl route of biodiesel production by reactive distillation of residual oils
Autor(es): Abreu, Valdeir Araújo de
Primeiro Orientador: Soletti, João Inácio
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Albuquerque, Allan de Almeida
metadata.dc.contributor.referee1: Ribeiro, Lívia Maria de Oliveira
metadata.dc.contributor.referee2: Araújo, Hugo Valença de
Resumo: Processos de reação-separação têm sido amplamente estudados nos últimos anos em virtude da busca contínua por formas de reduzir investimentos, custos operacionais, impactos ambientais e desperdício de energia. Esta busca contínua reforça o dilema "produzir mais com menos, sendo sustentável", de modo que a intensificação de processos tem ganhado mais atenção. Neste cenário, a coluna de destilação reativa (CDR) tem sido aplicada para desenvolver processos com maior viabilidade técnica e econômica, aumentando o desempenho das reações de equilíbrio utilizadas na produção de biodiesel. A possibilidade de desenvolver tais processos tem incentivado estudos experimentais e de simulação de CDR aplicados às reações de equilíbrio de esterificação e transesterificação. Após pesquisa bibliográfica, foi constatado que poucos trabalhos avaliam a possibilidade de produzir biodiesel a partir de matérias-primas com alto teor de ácidos graxos livres (AGLs), tais como óleos e gorduras residuais (OGRs), em presença de etanol por CDR. Como resultado, esse trabalho tem por finalidade investigar a viabilidade técnico-econômica de um processo alternativo de produção do biodiesel com uso de uma CDR, em comparação ao processo convencional composto por um conjunto reator-separador. Para isso, foi desenvolvida a modelagem e a simulação dos processos convencional e alternativo de produção de biodiesel pela rota etílica no software Aspen Plus a fim de comparar a viabilidade técnica e econômica. Ambos os processos atenderam às especificações requeridas pela Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), relativas ao mínimo de pureza em ésteres e máximo de impurezas. Além disso, o processo alternativo apresentou menores custos de investimento e de utilidades em relação ao processo convencional, com economia de US$ 800.000,00 na implementação da unidade e US$ 307.829,00 por ano em utilidades. O processo alternativo também apresentou maior retorno sobre investimento (ROI de 31,75%) e um menor período de retorno do investimento (2,15 anos), enquanto o processo convencional apresentou 27,21% e 2,42 anos, respectivamente.
Abstract: Reactive separation processes have been extensively studied in recent years due continuous search for ways to reduce capital investments, operating costs, environmental impacts and energy waste. This continuous search reinforces the key phrase "produce more with less being sustainable", so that the intensification of processes has gained more attention in recent years. In this scenario, the reactive distillation column (RDC) has been applied to process development with greater technical and economic viability, increasing the performance of equilibrium reactions used in biodiesel production. The possibility of developing these processes has encouraged experimental studies and RDC simulation applied to esterification and transesterification equilibrium reactions. Bibliographic research showed that few studies have evaluated the possibility of producing biodiesel from raw materials with a high content of free fatty acids (FFAs), such as residual oils and fats (ROFs) in the presence of ethanol by RDC. As a result, this work aims to investigate the technical and economic feasibility of an alternative biodiesel production process using a RDC, in comparison to the conventional process composed of a reactor-separator unit. For this, the modeling and simulation of conventional and alternative processes of biodiesel production by the ethyl route in Aspen Plus software was developed to compare the technical and economic feasibility. Both processes met the specifications required by the National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels (ANP), regarding the minimum purity in esters and the maximum impurities. In addition, the alternative process has lower capital and utility costs compared to conventional process, with savings of US$ 800,000.00 in the implementation of the plant and US$ 307,829.00 per year in utilities. The alternative process also presented higher return on investment (ROI of 31.75%) and shorter period of return on investment (2.15 years), while the conventional process presented 27.21% and 2.42 years, respectively.
Palavras-chave: Biodiesel – Rota etílica
Coluna de destilação reativa
Óleos e gorduras – Resíduos
Avaliação técnico-econômica
Reactive distillation column (RDC)
Residual oils and fats (ROFs)
Ethyl route
Techno-economic assessment
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.department: Curso de Engenharia Química
Citação: ABREU, Valdeir Araújo de. Modelagem, simulação e avaliação técnico-econômica da rota etílica de produção de Biodiesel por destilação reativa a partir de óleos residuais. 2022. 34 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Química, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2021.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/9632
Data do documento: 27-jan-2021
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