Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34627| Título: | NOAr: gases industriais |
| Título(s) alternativo(s): | NOAr: industrial gases |
| Autor(es): | Carmona, Giovana Genari Martins, Natália Costa Silva, Roberto Freire da Rodrigues, Vinícius Xavier |
| Orientador(es): | Defendi, Rafael Oliveira |
| Palavras-chave: | Gás - Indústria Ar - Purificação Destilação Gas industry Air - Purification Distillation |
| Data do documento: | 28-Nov-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Apucarana |
| Citação: | CARMONA, Giovana Genari et al. NOAr: gases industriais. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Química) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Apucarana, 2023. |
| Resumo: | A produção de gases industriais no Brasil remonta a meados do ano de 1974, a partir do início de produção de uma ampla variedade de produtos. Dentre suas variedades, estes podem ser classificados como gases industriais, especiais ou ainda medicinais, onde critérios como composição, pureza e cuidados com armazenamento e transporte diferenciam tal enquadramento. A produção de gases está amplamente correlacionada com o andamento da geopolítica e economia mundial, de forma que seu desempenho está diretamente relacionado às finanças mundiais e a eventos relevantes que possam impactar no consumo de algumas de suas variedades, como a pandemia da COVID-19 que resultou em uma alta na solicitação de gases medicinais. A partir disso, este trabalho avaliará a implantação de uma indústria de produção e purificação de nitrogênio, oxigênio, argônio e dióxido de carbono, com a finalidade de comércio para emprego em todas as suas classificações supracitadas. Tal intuito se justifica devido ao registro da crescente demanda, observada pelo próspero faturamento deste ramo nas últimas décadas. Para isso, será empregado o processo de produção da destilação criogênica, que resultará nos gases nitrogênio, oxigênio e argônio. Já para a obtenção do dióxido de carbono, será realizada a purificação a partir de dornas de fermentação de uma indústria sucroalcooleira. A indústria em desenvolvimento será implantada na cidade de Juazeiro, localizada na Bahia. Tal decisão foi tomada com fulcro na metodologia AHP em conjunto com a TOPSIS, e foram determinados critérios distribuídos em um ranking prioritário, sendo estes empregados correlacionando critérios logísticos, financeiros e de mercado, impactando diretamente na tomada de decisão. Com isso, estimou-se uma produção de 209,93 toneladas em período de safra de cana de açúcar e de 71,92 toneladas nos demais períodos, sendo suficientes para atender a demanda estadual, viabilizando o desenvolvimento e implantação desta empresa. Foram realizados os balanços de massa e energia para todos os setores da empresa, visando alcançar a produção estimada. Para isso, as demandas de utilidades, a potência dos compressores e as temperaturas de entrada e saída das correntes foram determinadas. Afim de otimizar a eficiência do processo de produção e reduzir os custos de energia, foi realizada uma análise de integração energética e análise financeira. A integração foi efetuada em pontos estratégicos do processo, tanto em trocadores de calor quanto em colunas de destilação, reduzindo a demanda de utilidade em 54,4%. A análise financeira foi elaborada para garantir a eficiência e a sustentabilidade da operação da indústria. A mesma determinou o tempo de payback de 5 anos e 9 meses, e a partir do terceiro ano, uma TIR de 20,08%, lucro líquido de R$ 79.879.903,65 ao ano e ponto de equilíbrio de 61,3%. Dessa forma, a NOAr possui um forte potencial de investimento. |
| Abstract: | The production of industrial gases in Brazil dates back to mid-1974, when a wide variety of products started to be produced. Among their varieties, these can be classified as industrial, special or even medical gases, where criteria such as composition, purity and care with storage and transportation differentiate such classification. The production of gases is largely related with the progress of geopolitics and world economy, where its performance is directly related to the world finances and relevant events that may impact the consumption of some of its varieties, such as the pandemic of COVID-19 which resulted on a high demand for medical gases. Based on this, this work will evaluate the implementation of an industry for production and purification of nitrogen, oxygen, argon, and carbon dioxide, with the purpose of trading for use in all of the aforementioned classifications. Such intention is justified because of the growing demand, observed by the prosperous turnover of this branch in the last decades. In order to achieve this goal, the production process of cryogenic distillation will be used, resulting in nitrogen, oxygen and argon gases, while to obtain carbon dioxide, purification will be performed from the fermentation tanks of a sugar and alcohol industry. The industry under development will be implemented in Juazeiro, located in Bahia. Such decision was made based on the AHP methodology in conjunction with TOPSIS and the criteria were determined distributed in a priority ranking, which were used correlating logistical, financial and market, impacting directly on the decision. It was estimated a production of 194,28 tons in the sugar cane harvest period and 69,28 tons in other periods, which are sufficient to meet the state demand, enabling the development and deployment of this company. Mass and energy balances were carried out for all sectors of the company, aiming to reach the estimated production. The demands of utilities, the power of the compressors and the inlet and outlet temperatures of the streams were determined. The integration was carried out at strategic points in the process, reducing utility demand by 54.4%. The financial analysis was conducted to ensure the efficiency and sustainability of the industry's operation. The payback period was determined to be 5 years and 9 months, with a TIR of 20.08% from the third year, a net profit of R$ 79,879,903.65 per year, and a breakeven point of 61.3%. The NOAr has a strong investment potential. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34627 |
| Aparece nas coleções: | AP - Engenharia Química |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| noargasesindustriais.pdf | 8,29 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
