Otimização de um reator de leito de jorro modificado para produção de etileno a partir de metano

• Processo: 11/22800-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2012
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2016
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Reginaldo Guirardello
• Beneficiário: Daison Manuel Yancy Caballero
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 13/14896-6 - Estratégia de otimização não-linear em larga escala aplicada a um reator de leito de jorro, BE.EP.DR
• Assunto(s): Metano Modelagem e simulação Etilenos Leito de jorro
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: etileno | leito de jorro | Metano | Modelagem e simulação | Otimização de Processos Químicos | reactores | Modelagem e Simulação

Resumo

O etileno é um insumo fundamental para a indústria química e petroquímica, tendo em vista que se trata de matéria-prima para a produção de óxido de etileno, cloretos de etileno, etilbenzeno, propionaldeído e principalmente polímeros e copolímeros. A principal fonte de etileno é o craqueamento de etano, propano ou butano e de gás de craqueamento do gasóleo. Com o aumento do preço do petróleo, o preço da tonelada de etileno também se elevou, tornando atraente a busca por processos alternativos a partir de fontes mais baratas. Neste aspecto se insere a proposta do presente projeto: o metano como fonte de etileno. As possíveis rotas para utilização do metano como insumo para a indústria química incluem a reação de reforma com geração de gás de síntese e a reação de oxidação de metano. Várias são as formas de oxidar o metano e dentre elas destacam-se a oxidação completa a CO2 e H2O, a oxidação parcial a metanol e formaldeído e a reação de acoplamento oxidativo do gás natural. Nesse contexto, este projeto tem por objetivo a otimização de um reator catalítico de leito de jorro modificado para a obtenção de etileno por meio de acoplamento oxidativo de metano. O projeto será de caráter teórico-computacional, utilizando softwares de otimização específicos (GAMS). Primeiramente, será desenvolvido o modelo reacional e fluidodinâmico do reator, e posteriormente serão otimizadas as melhores condições de operação do reator, visando a máxima seletividade de etileno. Espera-se contribuir desta forma com uma maior elucidação das condições reacionais mais favoráveis do acoplamento oxidativo de metano para produzir etileno.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

YANCY-CABALLERO, D. M.; BIEGLER, L. T.; GUIRARDELLO, R.. Large-scale DAE-constrained optimization applied to a modified spouted bed reactor for ethylene production from methane. Computers & Chemical Engineering, v. 113, p. 162-183, MAY 8 2018. (11/22800-3, 13/14896-6)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

CABALLERO, Daison Manuel Yancy. Large-scale DAE-constrained optimization applied to a modified spouted bed reactor for ethylene production from methane. 2016. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química Campinas, SP.