Danyelle Soares Bastião, Igor Nardi Caxiano, Diego Martinez Prata
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Abstract
DestaquesSimulação de processos de produção da acrilonitrila.Simulação das plantas de utilidades para resultados mais realistas.Análise do ganho em ecoeficiência considerando cinco ecoindicadores.O processo com etapa de condensação parcial mostrou-se a opção mais sustentável.ObjetivoAvaliar o ganho em ecoeficiência pela introdução de uma etapa de condensação parcial no processo convencional de produção de acrilonitrila.MetodologiaO processo de produção de acrilonitrila convencional e o modificado, bem como a planta de utilidades associada, foram simulados computacionalmente utilizando o software UniSim Design Suite R390.1. Com base nos resultados, desenvolveram-se cinco ecoindicadores (consumo de água, combustível e energia, emissão de CO2 e geração de efluentes líquidos) que foram simultaneamente avaliados por meio do Índice Comparativo de Ecoeficiência dos processos considerados.ResultadosA modificação do processo convencional de produção de acrilonitrila, realizada a partir da introdução de uma etapa de condensação parcial com o intuito principal de reduzir o consumo da água de processo, resultou em um aumento de 76% na ecoeficiência considerando-se os ecoindicadores empregados no estudo. A redução no consumo de água foi evidenciada pelo cálculo do ecoindicador correspondente, que se mostrou 47% menor para o processo modificado.Limitações da investigaçãoA ecoeficiência foi avaliada desconsiderando-se fatores sociais e de segurança. Além disso, os poucos dados fornecidos sobre o processo e dimensionamento dos equipamentos da seção de recuperação, por parte dos autores de referência, limitou a comparação de resultados.Implicações práticasO trabalho apresenta um exemplo prático do uso de ecoindicadores na análise do aumento da ecoeficiência pela modificação de processos industriais, principalmente para a redução do consumo de água. Embora a modificação avaliada neste trabalho tenha sido implementada em uma planta de produção de acrilonitrila, a metodologia pode ser aplicada de maneira similar a outros processos industriais.OriginalidadeO presente trabalho apresenta uma avaliação quantitativa do ganho em ecoeficiência (destacadamente no que se refere ao consumo de água) pela introdução de uma etapa de condensação parcial no processo convencional de produção de acrilonitrila.
重点丙烯腈生产过程模拟。对公用设施工厂进行模拟,以获得更真实的结果。考虑五个生态指标的生态效率增益分析。目的通过在丙烯腈生产的常规工艺中引入部分冷凝步骤,评价其生态效率的提高。方法使用UniSim Design Suite R390.1软件对传统和改良的丙烯腈生产工艺以及相关的公用设施进行了计算模拟。根据研究结果,制定了五个生态指标(水、燃料和能源消耗、二氧化碳排放和液体污水产生),并通过所考虑工艺的生态效率比较指数对其进行了同时评估。结果考虑到研究中使用的生态指标,对传统丙烯腈生产工艺进行了改进,引入了部分冷凝步骤,主要目的是减少工艺用水的消耗,使生态效率提高了76%。相应的生态指标的计算证明了耗水量的减少,改良工艺的能耗降低了47%。调查的局限性生态效率的评估忽略了社会和安全因素。此外,参考作者提供的关于回收段设备的工艺和尺寸的少数数据限制了结果的比较。实际意义这项工作提供了一个使用生态指标分析通过修改工业流程提高生态效率的实际例子,主要是为了减少用水。尽管本工作中评估的改造已在丙烯腈生产厂实施,但该方法也可类似于其他工业过程。独创性这项工作通过在丙烯腈生产的传统工艺中引入部分冷凝步骤,对生态效率的提高(尤其是在耗水量方面)进行了定量评估。