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AVALIAÇÃO DAS EMISSÕES DE CO2 NO PROCESSO PRODUTIVO DE ANIDRIDO MALEICO VIA BENZENO UTILIZANDO SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL Área temática: Gestão Ambiental e Sustentabilidade Raquel Dias [email protected] Patrick Vaz Mangili [email protected] Diego Martinez Prata [email protected] Yuri Pacheco Dias March e Souza [email protected] Simone Augusto Silva [email protected] Resumo: O aumento nas emissões de gases de efeito estufa, decorrente na maior parte de operações industriais, tem gerado uma preocupação constante em relação ao meio ambiente. Como resultado, alguns conceitos importantes foram desenvolvidos a fim de mitigar os impactos ambientais. Um conceito relevante a ser discutido é o da ecoeficiência. A ecoeficiência, geralmente avaliada por meio de ecoindicadores, é utilizada na análise dos impactos ambientais resultantes da indústria de transformação e prestação de serviços. O objetivo deste trabalho é avaliar, por meio de ecoindicadores, as emissões de CO2 para uma planta de produção de anidrido maleico via benzeno utilizando simulação computacional. O resultado encontrado foi de 4211,5 kgCO2/ton. Desta forma, é possível monitorar e reduzir as emissões de CO2 propondo-se melhorias futuras para novos projetos ou para plantas já existentes e, assim, agregar valor ao processo. Palavras-chaves: Anidrido Maleico, Benzeno, Ecoindicadores, Emissão de CO2, Simulação.

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Page 1: AVALIAÇÃO DAS EMISSÕES DE CO2 NO PROCESSO … · A oxidação total do benzeno consome aproximadamente 25% deste composto, sendo a seletividade para anidrido maleico avaliada entre

AVALIAÇÃO DAS EMISSÕES DE CO2 NO PROCESSO PRODUTIVO

DE ANIDRIDO MALEICO VIA BENZENO UTILIZANDO SIMULAÇÃO

COMPUTACIONAL

Área temática: Gestão Ambiental e Sustentabilidade

Raquel Dias

[email protected]

Patrick Vaz Mangili

[email protected]

Diego Martinez Prata

[email protected]

Yuri Pacheco Dias March e Souza

[email protected]

Simone Augusto Silva

[email protected]

Resumo: O aumento nas emissões de gases de efeito estufa, decorrente na maior parte de

operações industriais, tem gerado uma preocupação constante em relação ao meio ambiente.

Como resultado, alguns conceitos importantes foram desenvolvidos a fim de mitigar os

impactos ambientais. Um conceito relevante a ser discutido é o da ecoeficiência. A

ecoeficiência, geralmente avaliada por meio de ecoindicadores, é utilizada na análise dos

impactos ambientais resultantes da indústria de transformação e prestação de serviços. O

objetivo deste trabalho é avaliar, por meio de ecoindicadores, as emissões de CO2 para uma

planta de produção de anidrido maleico via benzeno utilizando simulação computacional. O

resultado encontrado foi de 4211,5 kgCO2/ton. Desta forma, é possível monitorar e reduzir

as emissões de CO2 propondo-se melhorias futuras para novos projetos ou para plantas já

existentes e, assim, agregar valor ao processo.

Palavras-chaves: Anidrido Maleico, Benzeno, Ecoindicadores, Emissão de CO2, Simulação.

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1. INTRODUÇÃO

Desde a Revolução Industrial as emissões de gases de efeito estufa têm crescido

exponencialmente. Esse aumento – aproximadamente 2,6% ao ano a partir de 2010 – se deve,

principalmente, à queima de combustíveis fósseis para atender a intensificação do consumo de

água e energia (Adams, 2013).

Como resultado, diversos acordos governamentais foram realizados a fim de buscar a

redução dos consequentes impactos ambientais. Esses acordos resultaram na elaboração de

importantes conceitos como, por exemplo, o desenvolvimento sustentável, aquele no qual a

prática de atividades econômicas é realizada a fim de satisfazer as necessidades da geração

atual sem comprometer as das gerações futuras. Esse conceito é bastante amplo e está

vinculado à diversos fatores como a emissão de CO2, a geração de resíduos sólidos e ao

consumo de água e energia.

Consequentemente, medidas práticas para melhoria da eficiência energética foram

desenvolvidas com base nos conceitos de ecoeficiência e ecoindicadores. A ecoeficiência,

geralmente avaliada por meio de ecoindicadores, está relacionada à análise da produção de

insumos economicamente valiosos em concomitância com a preservação do meio ambiente

(Aall e Husabø, 2010). O ecoindicador relaciona uma variável ambiental com uma variável

econômica e, por isso, apresenta um papel importante na avaliação do lucro decorrente de

atividades sustentáveis na obtenção de produtos e prestação de serviços (ESCAP, 2009).

O conceito de ecoindicador foi utilizado neste trabalho a fim de avaliar

quantitativamente as emissões de CO2 no processo de produção de anidrido maleico (MAN) a

partir da oxidação de benzeno, via simulação computacional. Escolheu-se a planta proposta

por Turton et al. (2012) por representar a rota original de produção de MAN e por não avaliar

as emissões de CO2.

Este trabalho está organizado em cinco seções, além desta introdução. A seção 2

revisa os processos e trabalhos sobre plantas de anidrido maleico e ecoindicadores para

indústria. A seção 3 apresenta a metodologia para desenvolver o ecoindicador de CO2. A

seção 4 apresenta a planta de anidrido maleico em detalhes. A seção 5 apresenta os resultados

para a simulação e o ecoindicador. Finalmente, a seção 6 conclui o artigo.

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2. REVISÃO DA LITERATURA

Esta seção apresenta a revisão da literatura sobre plantas de produção de anidrido

maleico e desenvolvimento de ecoindicadores para indústria, conforme descrito a seguir.

2.1. Produção de Anidrido Maleico

O anidrido maleico (C4H2O3) pode ser obtido a partir de dois processos (ambos em

fase gasosa): oxidação de benzeno (C6H6) e oxidação de n-butano (C4H10). Atualmente a

maioria das plantas de produção de MAN nos Estados Unidos utiliza o n-butano como

matéria-prima. Isso se deve ao fato de o n-butano apresentar menor custo que o benzeno, além

desse último estar associado a problemas toxicológicos (Rase, 2000; Grassian, 2005).

Mesmo assim, com exceção de plantas modernas de produção de MAN, o benzeno

ainda é amplamente utilizado como matéria-prima na Europa e no extremo Oriente (Rase,

2000).

A produção de MAN a partir da oxidação seletiva de benzeno utiliza geralmente uma

mistura de vanádio e molibdênio como catalisador e ocorre de acordo com a Eq. (1).

OHCOOHCOHC 22324266 225.4 (1)

A oxidação total do benzeno consome aproximadamente 25% deste composto, sendo a

seletividade para anidrido maleico avaliada entre 65% e 75% (Rase, 2000). Ademais, devido

ao forte caráter exotérmico da reação, a temperatura do processo deve ser controlada. Baixas

temperaturas favorecem a produção de quinona (C6H4O2), conforme Eq. (2), enquanto

temperaturas elevadas podem provocar oxidação direta de benzeno, conforme Eq. (3), ou

oxidação de MAN, conforme Eq. (4) (Turton et al., 2012).

OHOHCOHC 2246266 25.1 (2)

OHCOOHC 22266 365.7 (3)

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OHCOOOHC 222324 43 (4)

Em termos comerciais, o MAN é um intermediário utilizado principalmente na

fabricação de resinas poliéster insaturadas, tintas, vernizes, plásticos, entre outros (Trivedi e

Culbertson, 1982). Além disso, a demanda mundial de MAN tem crescido acentuadamente

em regiões como a Europa Central, América Latina e Ásia. Este crescimento é devido tanto à

relação entre as resinas e as indústrias marinhas e automobilísticas como também ao aumento

da demanda de 1,4-butanodiol, amplamente utilizado na produção de termoplásticos e obtido

a partir de MAN bruto (ICIS, 2007).

2.2. Ecoindicadores

Os ecoindicadores avaliam a eficiência ecológica da atividade econômica em termos

da demanda, da produção e de seus respectivos impactos ambientais. Grande parte dos

ecoindicadores avalia o consumo de energia, de água e materiais e a emissão de gases de

efeito estufa, efluentes e poluição, e baseiam-se em uma razão entre o valor de produto

(quantidade ou receita) e seus impactos ambientais (ESCAP, 2009).

A utilização de ecoindicadores como ferramenta de avaliação de sustentabilidade tem

se demonstrado cada vez mais útil, principalmente em relação às indústrias químicas e

petroquímicas, ferro e aço, papel e celulose, entre outras. Isto se deve, entre outros fatores, ao

aumento da utilização industrial de energia, que tem crescido significativamente devido ao

aumento da demanda energética nos países emergentes (IEA, 2007). Considerando as

emissões de CO2, o ecoindicador pode ser definido da seguinte forma:

• Ecoindicador de Emissão de CO2 – Razão do total de emissão de CO2 em um

determinado período pela produção total equivalente (unidade tCO2/t). Como critério de

avaliação, quanto menor for o resultado melhor será a ecoeficiência do processo.

3. METODOLOGIA

Esta seção apresenta a metodologia para simulação e para determinação do indicador

de emissão de CO2.

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3.1. Metodologia de Simulação

Como base para a simulação da planta de produção de anidrido maleico, foi utilizado

neste trabalho o software UniSim® Design Suite R390, da Honeywell. A simulação foi

realizada em um Notebook Intel® Core™ i7 a 2,0 GHz com 8 GB de memória e 1TB de

armazenamento, no sistema operacional Windows 8.1.

A fim de obter resultados coerentes, é fundamental o preenchimento correto das

especificações fornecidas para a planta apresentada por Turton et al. (2012). Portanto, é

necessário especificar as correntes de alimentação (vazões, composições, temperaturas e

pressões), os parâmetros reacionais (estequiometria, constantes cinéticas e energias de

ativação), as variáveis independentes (dimensões e eficiências dos equipamentos), as

condições operacionais (trocas térmicas, perdas de carga, regime permanente ou dinâmico,

etc), o modelo termodinâmico, bem como a estratégia numérica de solução adequada e o

critério de convergência. Assim, a simulação fornecerá as variáveis dependentes de saída da

planta, tais como as vazões (de topo e fundo) dos equipamentos, suas composições,

temperaturas e pressões.

3.2. Metodologia de Obtenção do Ecoindicador de CO2

A emissão de CO2 em plantas industriais é contabilizada a partir de diferentes fontes

emissoras, baseando-se nas diretrizes do Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC

(IPCC, 2006). Portanto, no caso da planta em análise as fontes consideradas foram:

• Emissão por combustão – Proveniente da queima de combustíveis líquidos ou

gasosos, para aquecimento direto ou para geração de vapor na caldeira.

• Emissão indireta - Proveniente de fonte externa vapor ou de energia elétrica

(concessionária).

• Emissão fugitiva - Proveniente de pequenos vazamentos (válvulas, flanges, etc.), de

veículos de transporte de produtos e, principalmente, por alívio para flare.

Considerando as emissões indiretas e por combustão na caldeira, os valores de

conversão utilizados nos cálculos são apresentados na Tabela 1.

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Tabela 1 - Fatores de conversão para emissões indiretas de CO2.

Dados de conversão/ propriedades Valor Referência

Conversão Energia Elétrica em CO2 0,1244 tCO2/MWh* MCT (2016)

Conversão de Energia em CO2 (base gás natural) 0,0561 tCO2/GJ IPCC (2006)

*0,03456 tCO2/ GJ. (1 MWh=3,6 GJ).

O valor de 0,1244 tCO2/MWh é a média de emissão de CO2 por geração de energia

elétrica do Brasil para o ano de 2015, segundo o MCT (2016).

A emissão no flare pode ser estimada com base na estequiometria das reações,

assumindo combustão completa. Pode-se calcular a vazão de CO2 gerada a partir da

multiplicação da relação mássica (pc), apresentada na Tabela 2, pela vazão mássica de

componente (mc), conforme Eq. (5):

ccCO pmm 2

(5)

Tabela 2 - Relação entre a massa de CO2 emitida para cada componente queimado no flare.

Componente Reações de Conversão: Reagentes / Produtos pc(tCO2/t)

Anidrido Maleico C4H2O3 + 3 O2 → 4 CO2 + H2O 1,7959

Quinona C6H4O2 + 6 O2 → 6 CO2 + 2 H2O 2,4444

Benzeno 2 C6H6 + 15 O2 → 12 CO2 + 6 H2O 3,3846

A determinação do ecoindicador de CO2 foi realizada através da razão entre a

quantidade de CO2 emitida (tCO2/h) e a produção de MAN (t/h) considerando-se:

• As emissões fugitivas por vazamento e transporte são negligenciáveis;

• As bombas e compressores operam com energia elétrica e com eficiência de 65%;

• O forno H-501 opera com eficiência térmica de 85%;

• O refervedor da coluna absorvedora opera com vapor de água gerado pela queima de

gás natural na caldeira, que opera com eficiência de 80%;

• O refervedor da coluna de destilação opera a partir da energia proveniente da

corrente de sais fundidos (não demonstrada nesse trabalho).

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4. PLANTA DE ANIDRIDO MALEICO

A planta de anidrido maleico estudada, ilustrada na Figura 1, foi proposta

originalmente por Turton et al. (2012). Na simulação, ilustrada na Figura 2, foi utilizado o

pacote termodinâmico NRTL e, apesar de haver reação de formação de ácido maleico (através

de coluna reativa) na planta de referência, neste trabalho foram consideradas colunas de

destilação convencionais. Isso se deve ao fato da inexistência de informação sobre a reação

em questão e de que a quantidade produzida é negligenciável se comparada aos demais

componentes.

Figura 1. Planta de produção de MAN apresentada por Turton et al. (2012).

Na Figura 1 cw, bfw, hps e lps são utilidades e representam as quantidades de água de

resfriamento, água de alimentação do aquecedor, vapor de alta pressão e vapor de baixa

pressão, respectivamente.

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Figura 2. Planta de produção de MAN simulada no UniSim

®.

No processo, benzeno líquido (corrente 1) é vaporizado no aquecedor E-501 e

misturado com ar (corrente 4). Essa mistura é aquecida no forno H-501 e conduzida ao reator

tubular de leito catalítico (R-501). A saída do reator (corrente 7) é resfriada e direcionada à

coluna absorvedora (T-501) juntamente com a mistura resultante do make-up de dibutil-

ftalato, (utilizado como solvente para recuperação do MAN) e de reciclo (corrente 14). Em

seguida, o produto de fundo (corrente 11) é enviado para a coluna de separação (T-502) a fim

de se recuperar o dibutil-ftalato (corrente 14) e reciclá-lo para o absorvedor. O produto de

topo da coluna T-501 (corrente 12) é enviado ao flare. O produto de topo da coluna T-502

(corrente 13) é conduzido à purificação.

4.1. Seção de alimentação

A alimentação (corrente 1), com vazão de 42,3 kmol/h, é composta somente por

benzeno, à pressão atmosférica e 30ºC. Esta corrente tem sua pressão elevada a 280 kPa após

passar pela bomba P-501A/B. Em seguida, esta é vaporizada no aquecedor (E-501), tendo sua

temperatura elevada à 145ºC e decréscimo na pressão para 235 kPa, devido à perda de carga

no equipamento. A corrente de ar utilizada (corrente 4) apresenta vazão de 2790 kmol/h à

pressão atmosférica e temperatura de 30ºC. Esta é pressurizada pelo compressor (C-501) e o

efluente encontra-se à 118,4ºC e 250 kPa. Uma válvula de controle é utilizada para que a

razão entre a vazão de ar e benzeno seja a ideal e, consequentemente, ambas as correntes

encontrem-se à mesma pressão para a mistura. A corrente resultante da mistura está a 119,9ºC

e 235 kPa e é encaminhada ao forno (H-501). O efluente encontra-se à 460ºC e 235 kPa e

contém 1,49% molar de benzeno ao ser conduzido ao reator (R-501).

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4.2. Seção de reação

A seção de reação consiste em um reator tubular (R-501), que dispõe de 12100 tubos de

polegada de diâmetro cada e 6,4 m de comprimento. O catalisador utilizado no interior dos

tubos (mistura de óxidos de vanádio e molibdênio) é esférico com 5 mm de diâmetro e possui

massa específica de 1200 kg/m3. A fração de vazios do leito é 0,8. Os parâmetros das reações

(com taxas em kmol/m3.s) estão dispostos na Tabela 3.

Tabela 3 – Parâmetros das reações.

Reações

Parâmetros

E (kcal/kmol) K (s-1

) Termos das concentrações

(kmol/m3)

Reação 1 – Equação (1) 25143 7700000 Cbenzeno

Reação 2 – Equação (2) 29850 63100000 Cbenzeno

Reação 3 – Equação (3) 21429 23300 Cbenzeno

Reação 4 – Equação (4) 27149 720000 CMAN

4.3. Seção de separação

Após passar pelo reator, a corrente de produto (corrente 7) é levada ao resfriador (E-

503) que opera com água, onde sua temperatura é reduzida de 606,5ºC a 260ºC. Após esta

etapa, o efluente é encaminhado à coluna de absorção (T-501). Esta coluna é dotada de 14

pratos com separação de 24 in entre si, refervedor e condensador parcial. Cada prato possui

diâmetro de 4,20 m e opera com eficiência de 50%. A razão de refluxo é de 0,307. A corrente

proveniente do resfriador (E-503) é alimentada na base da coluna, enquanto a corrente

contendo 500,5 kmol/h de dibutil-ftalato a 330,4ºC (make-up e reciclo, corrente 9) é

alimentada no topo, agindo como um solvente seletivo para o anidrido maleico. No final do

processo, o destilado em fase vapor (corrente 12), proveniente do topo da coluna, é composto

majoritariamente de nitrogênio, oxigênio, água e dióxido de carbono, mas também contém

pequenas quantidades de MAN, benzeno e quinona e apresenta uma vazão de 2798 kmol/h.

Esta corrente é então encaminhada para a queima no flare. A fase líquida oriunda do fundo da

coluna é levada à segunda coluna (T-502), onde é realizada a recuperação do dibutil-ftalato.

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A segunda coluna (T-502) possui 42 pratos, com separação de 15 in entre si,

refervedor e condensador total. Cada prato possui diâmetro de 1,05 m e opera com eficiência

de 65%. A razão de refluxo é de 2,5. A alimentação ocorre no prato 27. O produto de topo

(corrente 13), na fase vapor, tem uma vazão de 26,2 kmol/h e é constituído majoritariamente

do produto desejado, anidrido maleico (MAN), com 96,50% em porcentagem mássica. A

corrente de fundo (corrente 14), composta por dibutil-ftalato com vazão de 500 kmol/h, é

misturada com uma corrente de make-up de dibutil-ftalato antes de retornar à coluna de

absorção (T-501).

5. RESULTADOS

Esta seção apresenta os resultados da simulação e do ecoindicador de emissão de CO2.

5.1. Resultados da Simulação

Os resultados da simulação da planta de anidrido maleico são apresentados na Tabela

4. Devido à falta de espaço para apresentação completa dos dados, apenas os resultados

principais estão presentes na Tabela 4. Portanto, os dados para N2, O2 e H2O foram omitidos e

apenas as principais correntes são apresentadas.

Tabela 4 - Resultados da simulação.

Corrente Temperatura

(°C) Pressão

(kPa) Vazão

(kmol/h) MAN

Dibutil-

ftalato CO2 Benzeno Quinona

1 Turton et al. 30,0 101 42,3 0,0000 0,0000 0,0000 1,0000 0,0000

UniSim®

30,0 101 42,3 0,0000 0,0000 0,0000 1,0000 0,0000

4 Turton et al. 30,0 101 2790,0 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

UniSim®

30,0 101 2790,0 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

6 Turton et al. 460,0 235 2832,3 0,0000 0,0000 0,0000 0,0149 0,0000

UniSim®

460,0 235 2832,3 0,0000 0,0000 0,0000 0,0149 0,0000

7 Turton et al. 608,0 220 2825,2 0,0093 0,0000 0,0457 0,0009 0,0002

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UniSim®

606,5 220 2825,6 0,0091 0,0000 0,0462 0,0009 0,0003

11 Turton et al. 194,0 82 526,2 0,0472 0,9521 0,0000 0,0000 0,0008

UniSim®

244,7 82 527,9 0,0458 0,9474 0,0002 0,0000 0,0005

12 Turton et al. 84,0 75 2797,9 0,0002 0,0000 0,0461 0,0009 0,0002

UniSim®

33,8 75 2797,9 0,0006 0,0000 0,0467 0,0009 0,0002

13 Turton et al. 189,0 80 26,2 0,9841 0,0000 0,0000 0,0000 0,0159

UniSim®

139,0 80 26,2 0,9738 0,0038 0,0000 0,0006 0,0098

14 Turton et al. 329,0 82 500,0 0,0000 1,0000 0,0000 0,0000 0,0000

UniSim®

330,4 82 500,0 0,0000 1,0000 0,0000 0,0000 0,0000

Apesar de especificar as condições operacionais, reacionais e as correntes de entrada

(correntes 1 e 4) rigorosamente idênticas, é possível observar a existência de pequenas

divergências na Tabela 4, sendo a principal referente às temperaturas das correntes 11 e 12.

Essas diferenças são, provavelmente, uma consequência da divergência entre os simuladores

utilizados, uma vez que Turton et al. (2012) utilizaram o software CHEMCAD, da

Chemstation.

A produção desta unidade é calculada pela vazão mássica da corrente de topo

(corrente 13) da coluna T-502, o que resulta em um valor de 2,44 t/h (conversão do software

UniSim® para vazão molar de 26,2 kmol/h).

5.2. Resultados do Ecoindicador de CO2

A Tabela 5 apresenta os resultados obtidos de cada fonte energética envolvida nos

processos de aquecimento e bombeamento, assim como a descrição destas fontes.

Tabela 5 - Resultados para as fontes energéticas obtidos neste trabalho.

Fonte Tipo de Emissão Energia Eficiência* Quantidade (tCO2/h)

Compressor (C-501) Indireta 11,1800 GJ/h 65% 0,3864

Bomba (P-501A/B) Indireta 0,0011 GJ/h 65% 0,0001

Aquecedor (E-501) Combustão 1,7500 GJ/h 80% 0,1227

Forno (H-501) Combustão 27,5500 GJ/h 85% 1,8183

Refervedor (Q8) Combustão 55,7600 GJ/h ----- 3,914**

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Refervedor (Q10) Combustão 18,9600 GJ/h 80% 1,3296

Bomba (P-506A/B) Indireta 0,0086 GJ/h 65% 0,0003

Total

3,6574

*As energias das bombas e do compressor foram calculadas pelo UniSim®

já considerando suas eficiências, o

que não ocorre para o aquecedor, forno e refervedor (Q10). Portanto, para esses últimos a quantidade calculada

de CO2 emitida foi dividida pelas suas respectivas eficiências (ou eficiência da caldeira).

**O valor de 3,914 tCO2/h corresponderia ao consumo de gás natural. Entretanto, essa quantidade foi

negligenciada no cálculo do ecoindicador, pois na planta de referência o refervedor em questão utiliza a energia

proveniente da corrente de sais fundidos, não resultando em emissão de CO2.

A Tabela 6 apresenta as vazões mássicas de cada componente da corrente 12, enviada

para queima no flare e as respectivas vazões mássicas de CO2.

Tabela 6 – Resultados para corrente de flare e respectiva quantidade de CO2 emitida.

Componente Vazão mássica (t/h) Quantidade (tCO2/h)

MAN 0,1522 0,2734

Quinona 0,2002 0,4897

Benzeno 0,0501 0,1697

H2O 1,6113 -

CO2 5,7474 5,7474

N2 61,7490 -

O2 11,8070 -

Total 81,3172 6,6802

A partir dos resultados apresentados na Tabela 6, verifica-se que a vazão mássica total

de CO2 emitida (somatório das emissões indiretas, por combustão e de alívio para flare) é

igual a 10,3376 tCO2/h. Portanto, sabendo-se que a vazão de produto é de 2,44 t/h, o

ecoindicador de emissão de CO2 para esta planta pode ser determinado conforme Tabela 7.

Tabela 7 - Resultado para o ecoindicador de CO2.

Tipo de Emissão Quantidade

Indireta 0,3868

Combustão 3,2706

Fugitiva (Flare) 6,6802

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Total (tCO2/h) 10,3376

Produção (t/h) 2,4400

Ecoindicador de CO2 (tCO2/t) 4,2367

A porcentagem referente à cada tipo de emissão é representada na Fig. 3. O valor de

4,2367 tCO2/t indica um índice elevado de poluição atmosférica proveniente da planta

analisada. A partir destes dados, o estudo de uma possível integração energética poderá ser

futuramente realizado a fim de se reduzir as emissões de CO2.

Figura 3 - Porcentagem referente aos tipos de emissão.

No presente estudo é considerado que o resfriador (E-503) e os condensadores de topo

das colunas são refrigerados com água. Segundo Turton et al. (2012), há geração de vapor de

alta pressão no resfriador, por troca térmica. Este vapor (isento de CO2) poderia ser utilizado

para integrar a planta energeticamente a fim de diminuir o consumo energético e, assim

diminuir o ecoindicador de emissão de CO2, ao invés de ser exportado para gerar receita. É

possível, também, desenvolver um estudo comparativo de duas ou mais plantas de produção

de anidrido maleico com diferentes tecnologias produtivas e base nos ecoindicadores.

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6. CONCLUSÃO

Os resultados da simulação utilizando o software UniSim® mostraram-se satisfatórios

quando comparados aos resultados apresentados por Turton et al. (2012). A divergência entre

os valores obtidos para as vazões e frações mássicas atingiu valores entre 2 e 5%.

Na planta analisada, a queima no flare é a principal forma de emissão de CO2

(equivalente a 66% do total emitido). Portanto, deve-se atentar aos resultados obtidos uma vez

que a queima é prejudicial não somente por questões econômicas, mas principalmente por

questões ambientais, uma vez que reflete diretamente na elevação dos índices de emissão de

CO2. Estes índices foram obtidos na planta de anidrido maleico analisada a partir da

determinação do ecoindicador de emissão de CO2 (4,2367 tCO2/t). O valor encontrado para o

ecoindicador demonstra que a planta analisada é extremamente poluente.

Tendo em vista esse valor elevado, é possível desenvolver futuramente estudos

baseados nos ecoindicadores para se reduzir as emissões de CO2 na planta analisada, através

de integração energética. Ademais, é possível, ainda, realizar um estudo comparativo entre

duas ou mais plantas de produção de anidrido maleico com diferentes tecnologias produtivas

para estabelecer a de melhor ecoeficiência. Por fim, acredita-se que este trabalho contribua

para o tema de sustentabilidade e meio ambiente com auxílio de simulação computacional.

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