Análise termodinâmica da reação de reforma para produção de hidrogênio usando diferentes matérias-primas e condições operacionais

• Processo: 11/17289-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2011
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2012
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: José Vicente Hallak d´Angelo
• Beneficiário: Aline Stark Rodrigues
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Etanol Glicerol Hidrogênio Termodinâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Etanol | glicerol | Hidrogênio | reforma | Simulação | Termodinâmica

Resumo

O hidrogênio gasoso é amplamente utilizado nas indústrias químicas, petroquímicas e farmacêuticas para produzir importantes derivados químicos como a amônia e o metanol. Atualmente fala-se muito também na possibilidade do hidrogênio se transformar no combustível do futuro. Porém o fato dele não existir em estado puro na natureza, necessitando ser sintetizado, gera o primeiro grande impedimento de sua utilização em larga escala como combustível, o qual está relacionado ao alto consumo de energia requerido pelos processos convencionais para sua obtenção. Essa desvantagem, de não ser uma fonte primária disponível, também representa a possibilidade de que poluentes sejam gerados durante seu processo de produção. Assim, estudos visando a otimização do processo de produção do hidrogênio, permitirão aumentar sua escala de produção. Este projeto de pesquisa, em nível de iniciação científica, tem como objetivo realizar um estudo termodinâmico das reações do processo de reforma a vapor, utilizando como matérias-primas distintas: etanol e glicerol, a fim de avaliar a influência da composição da carga de reagentes, a pressão e a temperatura operacional do reator sobre a quantidade de hidrogênio obtida, o rendimento do processo, a composição da corrente de produtos gasosos e a quantidade de calor requerida no processo. Os cálculos serão realizados por meio de planilha eletrônica do Microsoft® Office Excel® e também por meio de um simulador comercial, Aspen Hysys® versão 7.2 da Aspen Technology. As simulações serão validadas por meio de comparação com dados da literatura. Serão avaliados sistemas ideais e não-ideais. Uma vez validadas as simulações, será realizada uma análise de sensibilidade das variáveis do processo, visando sua otimização. Por fim, será realizada uma simulação do processo de produção do metanol como forma de aplicação do hidrogênio obtido, expandindo os estudos de otimização para esse processo, considerando a composição do gás gerado no processo de reforma. (AU)