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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39344| Título: | Análise tecnoeconômica de uma planta de produção de bioquerosene a partir do óleo de soja no sudoeste do Paraná: aplicação do método HEFA |
| Título(s) alternativo(s): | Technoeconomic analysis of a biokerosene production plant from soybean oil in southwest Paraná: application of the HEFA method |
| Autor(es): | Dores, João Victor Gadelha dos Santos |
| Orientador(es): | Brusamarello, Claiton Zanini |
| Palavras-chave: | Biocombustíveis Energia - Fontes alternativas Soja - Produtos Biomass energy Renewable energy sources Soybean products |
| Data do documento: | 19-Nov-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Francisco Beltrao |
| Citação: | DORES, João Victor Gadelha dos Santos. Análise tecnoeconômica de uma planta de produção de bioquerosene a partir do óleo de soja no sudoeste do Paraná: aplicação do método HEFA. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Francisco Beltrão, 2025. |
| Resumo: | Os efeitos ambientais decorrentes do uso de combustíveis fósseis têm estimulado a procura por fontes de energia alternativas que diminuam as emissões e promovam a sustentabilidade. Nesse cenário, o combustível sustentável de aviação (SAF, do inglês: sustainable aviation fuel) aparece como uma alternativa renovável, proveniente da biomassa lipídica e capaz de substituir o querosene fóssil sem a necessidade de modificações nos motores. Dentre as matérias-primas disponíveis, o óleo de soja se sobressai pela grande disponibilidade no Paraná e por sua composição vantajosa para as reações de hidrotratamento. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi avaliar, utilizando o software Aspen Plus para simular, a viabilidade técnica e financeira da produção de SAF por meio do processo HEFA (Hydroprocessed Esters and Fatty Acids). As etapas de hidrotratamento, hidrocraqueamento/hidroisomerização e fracionamento foram levadas em conta, funcionando a 92 bar e 400 °C, com o catalisador NiMo. Os resultados mostraram uma alta conversão do óleo, com um rendimento médio de 81%, e a produção de hidrocarbonetos na faixa de C10 a C15, que atende às especificações do combustível Jet A-1. A análise econômica referente à uma planta de produção instalada no Sudoeste do Paraná indicou que os custos de investimento são de aproximadamente 220 milhões de dólares, enquanto os custos de produção do SAF anuais ficam em torno de 255 milhões de dólares. Isso resulta em um preço nivelado do combustível entre 2,19 e 0,37 US$/kg. A viabilidade do processo foi determinada pela recuperação de energia e pela valorização de subprodutos como propano e nafta. Assim, a pesquisa comprova que a rota HEFA é tecnicamente viável e relativamente vantajosa economicamente para a produção regional de SAF a partir do óleo de soja, porém, ainda assim, é capaz de auxiliar nas metas de descarbonização devido contribuir para o avanço metodologia aplicada. |
| Abstract: | The environmental effects resulting from the use of fossil fuels have stimulated the search for alternative energy sources that reduce emissions and promote sustainability. In this scenario, sustainable aviation fuel (SAF) appears as a renewable alternative, derived from lipid biomass and capable of replacing fossil kerosene without the need for engine modifications. Among the available raw materials, soybean oil stands out due to its high availability in Paraná and its advantageous composition for hydrotreating reactions. Therefore, the objective of this study was to evaluate, using Aspen Plus software for simulation, the technical and financial viability of SAF production through the HEFA (Hydroprocessed Esters and Fatty Acids) process. The hydrotreating, hydrocracking/hydroisomerization, and fractionation stages were considered, operating at 92 bar and 400 °C, with NiMo catalyst. The results showed a high oil conversion rate, with an average yield of 81%, and hydrocarbon production in the C10 to C15 range, meeting the specifications for Jet A-1 fuel. Economic analysis indicated that investment costs are approximately US$220 million, while annual SAF production costs are around US$255 million. This results in a levelized fuel price between US$2.18/kg and US$0.37/kg. The viability of the process was determined by energy recovery and the valorization of byproducts such as propane and naphtha. Thus, the research proves that the HEFA route is technically feasible and barely economically advantageous for regional SAF production from soybean oil; however, it can still contribute to decarbonization goals by advancing the applied methodology. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/39344 |
| Aparece nas coleções: | FB - Engenharia Química |
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