Processo de transesterificação via destilação reativa para a obtenção do biodiesel
Data
2024-09-06
Autores
Nabo, Victor Miguel de Abreu 
Orientadores
Komesu, Andrea
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Título da Revista
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Resumo
Em um cenário de investimento massivo em fontes energéticas renováveis para o atendimento da demanda populacional aliado à conservação do meio ambiente, diferentes formas de produção de biocombustíveis têm ganhado cada vez mais espaço nas pesquisas do setor de energia. Pesquisas associadas à geração do biodiesel têm ganhado destaque, em função do seu bom rendimento gerado a partir da transformação de óleos de origem vegetal ou animal. A reação de transesterificação é a responsável pela obtenção deste, podendo ser executada em diferentes processos, como na destilação reativa. Neste é possível integrar as etapas de reação e separação química do produto no mesmo equipamento, o que otimiza o uso de energia e reduz os custos com purificação do produto final. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo a simulação computacional da reação de transesterificação pelo processo de destilação reativa para a avaliação de obtenção de biodiesel, através do simulador Aspen Plus®. Para este fim, parâmetros de maior impacto na obtenção do biocombustível foram avaliados, como o catalisador, taxas de alimentação e conversão do reagente comparado ao álcool adicionado (razão álcool:óleo) e razão de refluxo. Com isso, obtevese 89% de conversão de biodiesel nas condições simuladas, em função de limitações de dados cinéticos e operacionais específicos e de referência para o óleo de girassol. Com isso, devese incentivar a pesquisa científica com o óleo vegetal adotado, a partir de dados mais aprofundados para a simulação no Aspen Plus.
In a scenario of massive investment in renewable energy sources to meet population demand combined with environmental conservation, different forms of biofuel production have increasingly gained space in energy sector research. Research associated with the generation of biodiesel has gained prominence, due to its good yield generated from the transformation of oils of vegetable or animal origin. The transesterification reaction is responsible for obtaining this, and can be carried out in different processes, such as reactive distillation. In this way, it is possible to integrate the reaction and chemical separation stages of the product in the same equipment, which optimizes energy use and reduces the costs of purifying the final product. Therefore, this work aimed to computer simulate the transesterification reaction through the reactive distillation process to evaluate the production of biodiesel, using the Aspen Plus® simulator. To this end, parameters with the greatest impact on obtaining biofuel were evaluated, such as the catalyst, feeding rates and conversion of the reagent compared to the added alcohol (alcohol:oil ratio) and reflux ratio. As a result, 89% biodiesel conversion was obtained under simulated conditions, due to limitations of specific kinetic and operational data and reference data for sunflower oil. Therefore, scientific research with the adopted vegetable oil should be encouraged, based on more indepth data for simulation in Aspen Plus.
In a scenario of massive investment in renewable energy sources to meet population demand combined with environmental conservation, different forms of biofuel production have increasingly gained space in energy sector research. Research associated with the generation of biodiesel has gained prominence, due to its good yield generated from the transformation of oils of vegetable or animal origin. The transesterification reaction is responsible for obtaining this, and can be carried out in different processes, such as reactive distillation. In this way, it is possible to integrate the reaction and chemical separation stages of the product in the same equipment, which optimizes energy use and reduces the costs of purifying the final product. Therefore, this work aimed to computer simulate the transesterification reaction through the reactive distillation process to evaluate the production of biodiesel, using the Aspen Plus® simulator. To this end, parameters with the greatest impact on obtaining biofuel were evaluated, such as the catalyst, feeding rates and conversion of the reagent compared to the added alcohol (alcohol:oil ratio) and reflux ratio. As a result, 89% biodiesel conversion was obtained under simulated conditions, due to limitations of specific kinetic and operational data and reference data for sunflower oil. Therefore, scientific research with the adopted vegetable oil should be encouraged, based on more indepth data for simulation in Aspen Plus.
Descrição
Citação
NABO, Victor Miguel de Abreu. Processo de transesterificação via destilação reativa para a obtenção do biodiesel. 2024. 32 f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia Ambiental) - Universidade Federal de São Paulo, Instituto do Mar, Santos, 2024.