Orientador: Milton Mori

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica

Resumo: A presente tese consistiu na comparação de dois modelos cinéticos publicados na literatura para representação do processo de desidrogenação de etil-benzeno e produção do monômero estireno. Os modelos de Sheel-Crowe e de Sheppard-Maier foram comparados com dados de literatura e com dados...

Resumo: A presente tese consistiu na comparação de dois modelos cinéticos publicados na literatura para representação do processo de desidrogenação de etil-benzeno e produção do monômero estireno. Os modelos de Sheel-Crowe e de Sheppard-Maier foram comparados com dados de literatura e com dados práticos industriais de planta de estireno. Os modelos cinéticos foram empregados em conjunto com equações simplificadas do reator, tendo em vista o método empregado pelos autores na pesquisa dos parâmetros cinéticos. Um programa de computador foi desenvolvido para cálculo do reator de desidrogenação e foi incluído em simulador de processos comercial. Com o simulador de processos foram calculados os demais equipamentos da planta. Verificaram-se melhores resultados com o modelo mais recente e ajustaram-se parâmetros das colunas de destilação para dados de desempenho de unidade industrial. A modelagem permitiu simular a planta completa, tendo-se pesquisado o valor ótimo de variáveis mais importantes para o objetivo de rentabilidade máxima da planta. A otimização foi feita com ajuste estatístico de dados e com método seqüencial de pesquisa para identificação do ótimo global; além disso, foi analisado um caso de otimização com restrição na geração de vapor d¿água. Concluiu-se que o ótimo operacional da planta não corresponde precisamente ao ótimo operacional do reator. A inclusão da seção de recuperação de produtos é importante para determinação das condições de máxima rentabilidade do processo

Abstract: The present thesis involves the comparison between two published kinetic models for the ethylbenzene dehydrogentaion of the styrene monomer production process. Sheel-Crowe¿s and Sheppard-Maier¿s proposals were both used to test literature and proprietary plant data. Kinetic data were used...

Abstract: The present thesis involves the comparison between two published kinetic models for the ethylbenzene dehydrogentaion of the styrene monomer production process. Sheel-Crowe¿s and Sheppard-Maier¿s proposals were both used to test literature and proprietary plant data. Kinetic data were used with simplified reactor equations according to the method originally employed employed by authors in the search of model numerical parameters. A computer code was written to perform dehydrogenation reactor calculations and was included in a commercial process simulator. All other plant equipments were simulator evaluated. Better correlations were found with the second model and distillation columns parameters were adjusted to existing plant unit performance. Modelling task enabled the whole plant simulations for the search of the optimum operational point. This one relates to most important variables determination to maximize plant profit. Both statistical and sequential search optimum; an additional steam equipment limited restricted optimization case was analyzed. An important conclusion shows the plant optimum is different of the reactor alone one. The inclusion of product recovery section is essential to determine precisely the maximum profit plant conditions