Please use this identifier to cite or link to this item: http://monografias.ufrn.br/handle/123456789/10743
Title: Análise, simulação e otimização do processo de hidrodealquilação de tolueno (HDA)
Authors: Arrais, Murilo Ricardo do Nascimento
Keywords: hidrodealquilação de tolueno;hydrodealkylation of toluene;benzeno;benzene;simulação;simulation;integração energética;heat integration
Issue Date: 3-Sep-2020
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: ARRAIS, Murilo Ricardo do Nascimento. Análise, simulação e otimização do processo de hidrodealquilação de tolueno (HDA). 2020. 65f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) - Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2020.
Portuguese Abstract: A produção de benzeno é bastante forte na indústria química, com receita estimada em US$ 69 bilhões para 2021 segundo um estudo de mercado feito por Ceresana (2014). Esse composto aromático é uma substância intermediária, utilizada como matéria-prima para fabricação de outros produtos químicos, principalmente etilbenzeno, cumeno e cicloexano. Tendo em vista sua importância de mercado, esse trabalho tem como objetivo a análise, a simulação e a otimização do processo de hidrodealquilação de tolueno (HDA), utilizando-se o simulador ProSimPlus. As etapas de análise e simulação seguiram com a metodologia de Douglas (1985), baseada em regras heurísticas para tomadas de decisão de design de processos. Para simular o processo, um estudo termodinâmico foi feito, tendo sido escolhidos dois modelos baseando-se na zona pressão do processo: o modelo NRTL-Gás Ideal para zona de baixa pressão; e o modelo SRK-MHV2-UNIQUAC para a zona de alta pressão. A intensificação da zona de separação do processo foi almejada, para transformar as colunas de destilação D2 e D3 em uma só coluna, mas não se obteve sucesso, pois as especificações de recuperação dos produtos não foram respeitadas. Assim o esquema de separação com as colunas D2 e D3 foi mantido. Por fim, foi realizada a integração energética do processo com o Simulis Pinch, com duas redes de trocadores de calor. A segunda rede teve uma recuperação energética de 98,7%, correspondente a uma redução de 175,5 GWh/ano no consumo do processo de HDA. Conclui-se então que através da metodologia de Douglas (1985), a simulação de um processo industrial pode se tornar mais organizada, reduzindo assim o tempo de desenvolvimento da mesma.
Abstract: Benzene production is quite strong in the chemical industry, with revenue estimated at US$ 69 billion for 2021 according to a market study by Ceresana (2014). This aromatic compound is an intermediate substance, used as a raw material for the manufacture of other chemical products, mainly ethylbenzene, cumene and cyclohexane. In view of its market importance, this work performs the analysis, simulation and optimization of the toluene hydrodealkylation process (HDA), using the ProSimPlus simulator. The stages of analysis and simulation followed the methodology of Douglas (1985), based on heuristic rules for decision making of process design. To simulate the process, a thermodynamic study was carried out and two models were chosen based on the pressure zone of the process: the NRTL-Gas Ideal model for low-pressure zone; and the SRK-MHV2-UNIQUAC model for the high-pressure zone. The intensification of the process separation zone was aimed to transform the distillation columns D2 and D3 into a single column. However, it was not successful, as the product recovery specifications were not respected. Thus, the separation scheme with columns D2 and D3 was maintained. Finally, the heat integration of the process was done using Simulis Pinch, with two heat exchanger networks. The second network had an energy recovery of 98.7%, corresponding to a reduction of 175.5 GWh / year in the consumption of the HDA process. It is concluded then that through the methodology of Douglas (1985), the simulation of an industrial process can become more organized, thus reducing its development time.
URI: http://monografias.ufrn.br/handle/123456789/10743
Other Identifiers: 2015021350
Appears in Collections:Engenharia Química

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
AnaliseSimulacao_Arrais_2020.pdf1.78 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons