Produção de dimetil éter

Abstract

O dimetil éter (DME) é um composto orgânico do grupo dos éteres, sendo um gás incolor moderadamente solúvel em água. Sua aplicação usual é como propelente. Recentemente tem atraído a atenção mundial, em função do seu potencial uso como combustível como uma fonte alternativa de energia. Por possuir características físicas semelhantes às do GLP (gás liquefeito de petróleo), pode ser distribuído e estocado. Motores a diesel podem queimar DME devido à sua alta volatilidade (desejável para partida a frio) e alto índice de cetano, que caracteriza a qualidade de combustão, alcançando mais baixas emissões de particulados (fuligem) e NOx. Um outro aspecto considerado é a possibilidade de utilização do DME na geração de hidrogênio para células a combustível e em termoelétricas, além da aplicação como matéria-prima para a indústria química. (TOWLER.G, SINNOTT. R.K., 2008) O processo de obtenção do DME pode ocorrer por duas rotas distintas: diretamente a partir do gás de síntese, que por sua vez pode ser oriundo do gás natural, carvão, coque de petróleo e biomassa. Ou pode ser obtido pelo processo indireto de desidratação do metanol, que é a rota utilizada no presente trabalho. Diante desse cenário, o objetivo deste trabalho foi desenvolver uma planta em pequena escala de produção de dimetil éter a partir da desidratação do metanol. O metanol fresco é combinado com reagente, e vaporizado antes de ser enviado para um reator de leito fixo operando entre 250°C e 370°C. A conversão de metanol no reator é de 80%. O reator efluente é então resfriado antes de ser enviado para a primeira coluna das duas colunas de destilação existentes: T-201 e T-202. O produto DME é retirado da primeira coluna. A segunda coluna separa a água do metanol não utilizado. A simulação do processo foi feita utilizando o software Aspen HYSYS, obtendo DME a 99,5% de pureza. Foram feitos estudos do projeto rigoroso dos equipamentos, controle de processo e segurança da planta, avaliação ambiental e econômica