Projeto de reatores multitubulares alternativos para produção de eteno a partir da desidratação do etanol

• Processo: 07/07281-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2008
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2012
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Rubens Maciel Filho
• Beneficiário: Edvaldo Rodrigo de Morais
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 08/57873-8 - Um processo integrado para produção total de bioetanol e emissão zero de CO2, AP.BIOEN.TEM
• Assunto(s): Modelos matemáticos Reatores químicos Etanol
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Alcoolquímica | modelagem matematica | Reatores Catalíticos de Leito Fixo | Simulação | Modelagem e Simulação de Reatores Catalíticos de Leito Fixo

Resumo

Em reações altamente exotérmicas uma das principais características dos reatores catalíticos de leito fixo está relacionada ao surgimento do ponto quente ou "hot-spot", sendo sua prevenção de fundamental importância para o bom desempenho de reator, uma vez que pode levar ao aumento excessivo da temperatura no leito catalítico, o que poderia resultar em possíveis condições de instabilidade, além da desativação do catalisador e o desenvolvimento de reações indesejadas. Um fator importante para estabelecer limites de estabilidade e que deve ser considerado dentro do projeto de reatores catalíticos de leito fixo, está relacionado à escolha da configuração de escoamento do fluido refrigerante. Desta forma, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma configuração alternativa de refrigeração aplicada a reatores catalíticos de leito fixo multitubulares, que utiliza simultaneamente as formas de refrigeração co-corrente e contra-corrente em uma única configuração, aliando assim as vantagens que cada uma das configurações tem a oferecer, permitindo portanto obter um controle mais efetivo da temperatura do reator além de um custo energético mínimo para o sistema. Como caso de estudo principal, será considerada a desidratação catalítica do etanol a eteno em fase gasosa sobre catalisador de Al2O3. O eteno é uma importante fonte de matéria-prima para as indústrias químicas e petroquímicas, sendo obtido a partir do processo de "steam-cracking" de matérias-primas como o petróleo e o gás natural. Atualmente, devido aos aumentos no preço do petróleo e perspectivas de esgotamento das fontes não-renováveis de combustíveis fósseis, assim como de preocupações de natureza ambiental, relacionadas à emissão de substâncias que comprometem o meio ambiente, o etanol vem despertando de modo crescente a atenção de pesquisadores, empresas e governos, como fonte alternativa de matérias-primas utilizadas em diversos setores da indústria de transformação, em particular para a produção do eteno, além de boa parte dos produtos químicos derivados do petróleo. Assim num futuro próximo a alcoolquímica, segmento da indústria química que utiliza o etanol como matéria-prima para fabricação de diversos produtos químicos, poderá ser uma alternativa viável ou até mesmo substituir a petroquímica e o etanol poderá assumir o lugar do petróleo como fonte de matérias-primas. (AU)