Simulação e análise econômica da transesterificação da triacetina via catálise ácida heterogênea com foco no tipo de reator e nas condições operacionais

Abstract

Nesse trabalho simulou-se, no programa computacional Aspen Plus, a atividade catalítica da zircônia sulfatada no processo de transesterificação da triacetina e avaliou-se a viabilidade econômica das plantas geradas. Nas simulações realizadas, comparou-se o desempenho dos reatores CSTR e PFR a 150°C e 12 bar com o desempenho dos mesmos em condições de operação mais brandas, em torno de 60°C e 1 bar. Nesse último caso, analisou-se o efeito da implantação de uma corrente de reciclo em cada reator. O preço mínimo de venda (PMV) do acetato de metila foi o parâmetro usado para determinar a planta mais viável. Os resultados mostraram que a configuração com o PFR a 150°C e 12 bar foi a que apresentou o menor PMV, 0,98 USD kg-1, e, portanto, foi a mais economicamente viável. A redução nas condições de operação do PFR gerou os maiores PMVs, já para o CSTR, a redução gerou o segundo menor PMV.

This work simulated, using the software Aspen Plus, the sulfated zirconia catalytic activity on the process of triacetin transesterification and the economic viability of the plants were evaluated. In the simulations, the CSTR and PFR performances at 150°C and 12 bar were compared to that at around 60°C and 1 bar. In that last case, the effect of a recycle stream’s implantation was analyzed for each reactor type. The minimum sale price for the methyl acetate was the parameter used to determine the most viable plant. The results showed that the configuration with the PFR at 150°C and 12 bar presented the lower sale price, 0.98 USD kg-1, and therefore it was the most economically viable. The operation conditions reduction for the PFR produced the highest sale price. For the CSTR, the reduction produced the second lowest sale price.