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Título: Integração energética em uma rede de trocadores de calor de uma planta de produção de acetona
Título(s) alternativo(s): Energy integration in a heat exchangers’ network of an acetone production plant
Autor(es): Tonial, Gabrielly Mylena Benedetti
Orientador(es): Zuber, André
Palavras-chave: Indústrias - Consumo de energia
Permutadores térmicos
Entalpia
Industries - Energy consumption
Heat exchangers
Enthalpy
Data do documento: 18-Jun-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Francisco Beltrao
Referência: TONIAL, Gabrielly Mylena Benedetti. Integração energética em uma rede de trocadores de calor de uma planta de produção de acetona. 2018. 82 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2018.
Resumo: Em busca do melhor desempenho para uma planta industrial, que associasse o correto e mais eficiente uso da energia disponível em uma planta de produção de acetona a partir da reação de oxidação do álcool isopropílico, bem como, a busca da redução de emissão dos gases de efeito estufa, em prol da proteção ao meio ambiente, o presente estudo objetivou a implementação da técnica de Integração Energética de correntes do processo, por meio de uma rede de trocadores de calor. Com a aplicação da metodologia Pinch, adaptada para correntes que possuem mudança de fase e entalpia de vaporização, encontrou-se uma rede de trocadores de calor que forneceu a máxima recuperação energética, resultando no gasto mínimo de energia proveniente de utilidades quentes e frias. Os resultados mostraram que é possível uma redução de mais de 50% no consumo de energia, sem que se perca a eficiência do processo de produção. Esse benefício na planta, só foi possível com a instalação de três trocadores de calor no fluxograma do processo inicial, com ausência da Integração Energética. Além disso, a partir de uma análise estimada de redução de custo, a implementação dessa tecnologia acarretaria em uma redução anual de aproximadamente um milhão de reais.
Abstract: In search of the best performance for an industrial plant, which associates the correct and more efficient use of the available energy in an acetone production plant from the oxidation reaction of the isopropyl alcohol, as well as the search of the emission reduction of the greenhouse effect's gases, in favor of environmental protection, the present study aimed to implement the technical of Energy Integration of process currents, through a heat exchangers’ network. With the application of Pinch methodology, adapted for currents that have phase change and enthalpy of vaporization, was found a network of heat exchangers that provided the maximum energy recovery, resulting in the minimum energy consumption from hot and cold utilities. The results showed that’s possible a reduction of more than 50% in energy consumption, without losing the efficiency of the production process. This benefit in the plant was only possible with the installation of three heat exchangers in the flowchart of the initial process, without Energy Integration. In addition, based on an estimated cost reduction analysis, the implementation of this technology would result in an annual reduction of approximately two hundred and sixty five thousand dollars.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/10368
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