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Title: Avaliação da ecoeficiência de processos de produção de metanol via simulação computacional
Authors: Tavares, Larissa Sales
metadata.dc.contributor.advisor: Prata, Diego Martinez
metadata.dc.contributor.members: Santos, Lizandro de Sousa
Câmara, Maurício Melo
Issue Date: 2019
Citation: TAVARES, Larissa Sales. Avaliação da ecoeficiência de processos de produção de metanol via simulação computacional. 2019. 127f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2019.
Abstract: A necessidade de avaliar os impactos ambientais de um processo químico durante a fase de projeto tem aumentado consideravelmente, concomitantemente ao aumento do rigor das leis ambientais e a conscientização da sociedade sobre desenvolvimento sustentável. Diversas metodologias focadas na avaliação dos desempenhos ambientais e econômicos de processos industriais têm sido empregadas, dentre as quais pode-se destacar a ecoeficiência, a qual é baseada em métricas que relacionam uma variável de impacto ambiental e um respectivo elemento econômico – como produção ou receita (denominadas ecoindicadores). Em relação a processos industriais, tecnologias de produção de metanol, um dos produtos químicos mais relevantes atualmente, vêm ganhando particular interesse na literatura devido ao potencial para o desenvolvimento de rotas de produção mais sustentáveis. O metanol não somente é amplamente utilizado na produção de formaldeído, ácido acético e na indústria de olefinas, mas também constitui uma alternativa promissora para o armazenamento de energia. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi comparar as ecoeficiências de diferentes rotas de produção de metanol, nomeadamente a convencional (via reforma a vapor do metano) e a alternativa (via tri-reforma). Ambos os processos e seus sistemas de utilidades foram simulados no software UniSim Design Suite R390. Com os resultados obtidos, os ecoindicadores de consumo de água, de combustível, de energia, de matéria-prima, emissões de CO2 e geração de efluentes foram desenvolvidos, sendo posteriormente agrupados com base na metodologia do Índice de Comparação de Ecoeficiência, o que possibilitou a avaliação quantitativa da ecoeficiência das referidas tecnologias. Os resultados indicaram que o processo convencional é 41% mais ecoeficiente que o processo alternativo, devendo ser preferido na realização de novos projetos em alinhamento com o conceito de sustentabilidade.
metadata.dc.description.abstractother: The need for evaluating environmental impacts of a chemical process during the early stages of design has increased considerably, along with an increase in both the strictness of environmental laws and society’s awareness regarding sustainable development. Several methodologies aimed to evaluate the environmental and economic performance of industrial processes have been used, among which eco-efficiency can be highlighted, which is based on metrics relating an environmental impact variable and a respective economic element – such as production or revenue (known as eco-indicators). With regard to industrial processes, production technologies for the manufacture of methanol, currently one of the most relevant chemicals, has gained particular interest in the literature due to the potential for the development of more sustainable production routes. Methanol is not only widely used in the production of formaldehyde, acetic acid and in the olefin industry but is also a promising alternative for energy storage. In this context, this work aims at comparing the eco-efficiencies of different methanol production routes, namely conventional (via steam methane reforming) and alternative (via tri-reforming). Both processes, as well as their utility systems, were simulated in the UniSim Design Suite R390 software. From the results, it was possible to develop the water, fuel, energy, raw material, CO2 emissions and effluent generation eco-indicators, which were subsequently grouped on the basis of the Eco-efficiency Comparison Index, thus enabling the quantitative evaluation of the eco-efficiency of said technologies. The results indicated that the conventional process is 41% more eco-efficient than the alternative process and, therefore, should be preferred in the realization of new projects in alignment with the concept of sustainability.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/15193
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