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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27956| Título: | Brapecan: indústria de polietileno verde |
| Título(s) alternativo(s): | Brapecan: green polyethylene industry |
| Autor(es): | Gonçalves, Bruna Maria Gobbo Cunha, Daniela Fernandes da Camilo, Gabriel Lamino Canesin, Matheus Martins |
| Orientador(es): | Silva, Fernando Alves da |
| Palavras-chave: | Polimerização Cana-de-açúcar Álcool Polymerization Sugarcane Alcohol |
| Data do documento: | 11-Mai-2021 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Apucarana |
| Citação: | GONÇALVES, Bruna Maria Gobbo et al. Brapecan: indústria de polietileno verde. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Apucarana, 2021. |
| Resumo: | O uso de plásticos possui destaque em inúmeros setores industriais, uma vez que possuem propriedades que favorecem seu uso quando comparados a outros materiais. Entretanto, as resinas plásticas, de modo geral, têm origem da nafta do petróleo, uma fonte não renovável de energia, que acarreta inúmeros efeitos ambientais. Desta forma, surge a necessidade de se desenvolver novas tecnologias que utilizem rotas mais sustentáveis para produção destas resinas. Uma alternativa que tem ganhado destaque no mercado de polímeros é a produção de polietileno de alta densidade por meio de fontes renováveis, como o etanol proveniente da cana-de-açúcar, sendo classificado como um bioplástico. Em seu processo produtivo, este promove uma redução da emissão de gases de efeito estufa, atuando diretamente no sequestro de carbono da atmosfera, já que remove em média 2,5 toneladas de gás carbônico a cada tonelada de polietileno verde produzida. O processo produtivo do polietileno verde se resume na produção do etanol, seguido da desidratação catalítica do mesmo para obtenção do etileno, que por fim, servirá como base para o processo de polimerização. Com isso, o trabalho tem como objetivo o desenvolvimento do projeto de uma unidade industrial de polietileno verde, a Brapecan. O projeto apresenta a análise de mercado e públicoalvo, características da empresa, decisão locacional, processo industrial detalhado, balanço material e energético, integração energética, layout da empresa, dimensionamento e especificação dos equipamentos envolvidos e análise financeira. Foram também implementadas durante o processo: uma planta de produção de buteno verde para garantir um polímero de composição totalmente renovável e uma planta de captura, purificação e condensação de CO2, visando sua comercialização. Para a realização do balanço energético foram desenvolvidos códigos com utilização de equações de estado complexas, métodos rigorosos de projeto de torres de destilação e determinação de parâmetros binários de iteração através de ajuste de dados experimentais. Foram encontrados valores favoráveis para a implementação da indústria, com um TIR de 21,01% e payback de 6 anos e 8 meses a partir do início da operação |
| Abstract: | The use of plastics is highlighted in numerous industrial sectors, since they have properties that favor its use when compared to other materials. However, plastic resins, in general, originate from petroleum naphtha, a nonrenewable source of energy, which has numerous environmental effects. Thus, there is a need to develop new technologies that use more sustainable routes for the production of these resins. An alternative that stands out in the polymer market is the production of highdensity polyethylene through renewable sources, such as ethanol from sugar cane, being classified as a bioplastic. In its production process, it promotes a reduction in the emission of greenhouse gases, acting directly on the carbon sequestration of the atmosphere, since it removes an average of 2.5 tons of carbon dioxide for each ton of green polyethylene produced. The production process of green polyethylene is summarized in the production of ethanol, followed by its catalytic dehydration to obtain ethylene, which will ultimately serve as a basis for the polymerization process.Thus, the work aims to develop the project for a green polyethylene industrial unit, Brapecan. The project presents the market and target audience analysis, company characteristics, location decision, detailed industrial process, material and energy balance, energy integration, company layout, dimensioning and specification of the equipment involved and financial analysis. Also implemented during the process: a green butene production plant to guarantee a fully renewable polymer composition and a CO2 capture, purification and condensation plant, aiming at its commercialization. To carry out the energy balance, codes were developed using complex state equations, rigorous distillation tower design methods and determination of binary iteration parameters by adjusting experimental data. Favorable values were found for the implementation of the industry, with an TIR of 21.01% and payback of 6 years and 8 months from the beginning of the operation |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27956 |
| Aparece nas coleções: | AP - Engenharia Química |
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