COMPARAÇÃO ENERGÉTICA ENTRE OS PROCESSOS DE OBTENÇÃO DE AROMÁTICOS DE MISTURAS DE HIDROCARBONETOS RICAS EM AROMÁTICOS

Resumo

Este trabalho visa comparar energeticamente duas vias de obtenção da fração de hidrocarbonetos aromáticos presentes em uma corrente de hidrocarbonetos: destilação extrativa e extração líquido-líquido. Para a análise energética escolheu-se como matéria básica uma corrente de aromáticos, característica da indústria petroquímica, o reformado. Esta corrente é composta basicamente por benzeno, tolueno e xileno (BTX). Para tanto é necessário confeccionar modelos dos processos comerciais, contendo operações unitárias e o método termodinâmico. Para a simulação foi utilizado o software ASPEN PLUS^®, por meio do qual escolheu-se a N-metil-2-pirrolidona como o melhor solvente para os dois processos. Através das simulações, para o caso base de extração líquido-líquido, determinou-se um extrator de 12 estágios com seletividade da corrente de extrato e porcentagem de extração de aromáticos igual 83,83% e 94,25%, respectivamente. Cada corrente gerada pelo extrator, rafinado e extrato, foram encaminhas para uma coluna de destilação fracionada. Dessa forma, para a coluna de destilação do extrato foi obtida uma seletividade da corrente de BTX de 90,08% e porcentagem de extração de aromáticos de 86,33%. Já para a coluna de destilação do rafinado foi obtida uma seletividade da corrente de não aromáticos de 98,44% e porcentagem de extração de não aromáticos de 94,38%. A fim de otimizar cada processo, fez-se uma integração energética adicionando trocadores de calor, e com isso foi possível obter um consumo específico de 485,61 kcal/kg de BTX e uma massa de água de resfriamento de 70 m³/h. Para o caso base de destilação extrativa foi obtido 95,29% e 90,21% de porcentagem de extração de aromáticos e seletividade, respectivamente, para uma coluna de 10 estágios teóricos. A corrente de extrato seguiu para uma coluna de destilação fracionada, onde se obteve uma seletividade de 90,23%, e porcentagem de extração de aromáticos de 93,05%. A corrente de rafinado também passou por uma coluna de destilação fracionada, onde obtiveram-se como resultados 95,73% de porcentagem de extração de não aromáticos e 85,81% de seletividade. Adicionado os trocadores de calor obteve-se um consumo específico de 430,82 kcal/kg de BTX e uma vazão de água de resfriamento de 102 m³/h.