Intensificação e avaliação de ecoeficiência na separação de acetona e clorofórmio por destilação por pressão variante e destilação extrativa

Abstract

Os problemas ambientais tem orientado a sociedade na busca pelo desenvolvimento sustentável. A ecoeficiência surge como uma forma de mensurar a sustentabilidade nas cadeias produtivas e os ecoindicadores relacionam o desempenho econômico com os impactos ambientais gerados pelos processos industriais. Este trabalho compara, em termos de ecoeficiência, três plantas de separação da mistura azeotrópica acetona-clorofórmio: destilação extrativa utilizando dimetilsulfóxido como solvente, destilação por pressão variante convencional e com integração energética estudadas por Luyben (2013). São analisados três ecoindicadores: consumo de energia, consumo de água e emissões de CO2. A metodologia desenvolvida por Pereira et al. (2014) foi empregada e o Índice Comparativo de Ecoeficiência (ICE) foi calculado. No caminho da preservação dos recursos naturais, a economia de energia por meio de intensificações é uma das principais formas de reduzir o impacto ambiental e elevar os lucros operacionais. Nesse sentido, este trabalho também propõe duas intensificações na destilação extrativa e na destilação por pressão variante já integrada pelo autor. As plantas foram simuladas com o uso do software UniSim Design R 460.1 e os resultados foram utilizados para o cálculo dos ecoindicadores. Os resultados da simulação apresentaram-se satisfatórios com erros percentuais inferiores a 5%. Foi possível projetar duas propostas de intensificação. Os ecoindicadores de consumo de energia e de água indicaram a seguinte ordem de ecoeficiência dos processos: destilação extrativa integrada > extrativa convencional > destilação por pressão variante com duas intensificações > pressão variante com uma intensificação > pressão variante convencional. Em relação às emissões de CO2 a ordem foi ligeiramente diferente: destilação extrativa intensificada > pressão variante com duas intensificações > extrativa convencional > pressão variante com uma intensificação > pressão variante convencional. O Índice Comparativo de Ecoeficiência indicou ordem idêntica àquela apresentada pelos ecoindicadores de consumo de água e energia. Foi realizada uma avaliação econômica dos processos com melhor desempenho ambiental, mostrando que a planta extrativa intensificada apresenta TAC ligeiramente superior à convencional, OPEX 6% inferior e CAPEX 41% superior. Indicando um retorno mais demorado sobre o investimento inicial