Análise da aplicação de uma bomba de calor em uma torre de separação de tolueno e xilenos

Abstract

Bombas de calor configuram uma alternativa para a redução do consumo energético de colunas de destilação. Atualmente, em indústriais petroquímicas, essa configuração já é utilizada, até onde se sabe, para a separação de propeno-propano e resulta em uma elevada economia de energia e água. Em função disso, este trabalho teve como objetivo, a avaliação dos ganhos financeiros e energéticos na adaptação de uma coluna de separação de tolueno-xilenos por recompressão do vapor de topo, comparando com a configuração destilação tradicional. Após a avaliação dos dados necessários para a simulação, e da escolha correta do conjunto termodinâmico, que para este caso foi a equação de estado SRK, a regra de mistura PSRK e a equação de gE UNIFAC(PSRK), pôde-se realizar a simulação da coluna de destilação tradicional. Posteriormente, com a validação dos resultados obtidos para a torre de destilação real, foi efetuada a simulação da torre de destilação acoplada a uma bomba de calor,os dados demonstram a redução de 70% da energia necessária para o processo separação e a redução de 25% do consumo de água de resfriamento, através da utilização de um compressor que eleva a pressão de 1 para 3 atm. A avaliação financeira demonstrou uma economia operacional total de 49,3% quando comparada com a coluna de destilação tradicional.