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

Processo: 07/07281-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2008
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2012
Área do 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

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)

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