Projeto de uma unidade de produção de éter metílico

Abstract

Este trabalho teve como objetivo projetar uma unidade de separação dos produtos de reação mediante fracionamento no processo de produção de éter metílico a partir da desidratação de metanol. No projeto, a torre de fracionamento obtém como produto de topo o éter metílico de alta pureza, enquanto o produto de fundo é uma mistura de metanol e água. Posteriormente, a corrente de fundo é enviada à uma segunda torre , onde é obtido como produto de topo o metanol, reciclado ao início do processo para recuperar o metanol não reagido, enquanto a água é enviada a uma unidade de tratamento. O projeto é constituído por uma torre de destilação fracionada, que realiza a separação da alimentação em uma corrente de destilado e outra de resíduo, alimentada por uma corrente resfriada por um cooler. Assim, o vapor de topo da torre passa por um condensador, onde é condensado e enviado a um vaso separador/equalizador, onde são geradas as correntes de destilado e refluxo, impulsionadas com ajuda de uma bomba na saída do vaso. No fundo da torre, parte do líquido de fundo é enviado a um refervedor, onde é gerado o vapor que retorno à torre, aquecido com vapor de média pressão. Em seguida, após o líquido de fundo da torre passar pela válvula redutora de pressão, ele entra em uma segunda torre parcialmente vaporizada. Nela, o vapor de topo, rico em metanol, é condensado, sendo enviado a um vaso acumulador, onde são gerados o destilado e refluxo necessário, impulsionados com ajuda de uma bomba. Por fim, parte da corrente de fundo é direcionada a um refervedor para retornar à coluna, enquanto outra parte da corrente de fundo é descomprimida e, em seguida, resfriada por um cooler. Em paralelo com os cálculos e simulações desenvolvidos, foi realizado um diagrama P&ID relatando graficamente os elementos da planta, de controle e segurança dispostos pelo projeto. Ao fim, uma análise econômica foi realizada, elegendo a torre mais econômica em razão da taxa de refluxo e contabilizados os totais gastos em capital imobilizado e de giro. O cálculo da Taxa Interna de Retorno (TIR) em cima do Valor Presente Líquido (VPL) de toda a operação, considerando custos de operação, investimento e valor de venda, apresentou-se maior que a taxa mínima de retorno, provando que ao longo prazo, a construção e operação da planta são uma atividade muito rentável, visto que, a partir do quarto ano de operação o projeto já apresenta rentabilidade.