Produção de cumeno por alquilação de benzeno com propeno

Abstract

Este trabalho teve como objetivo projetar uma unidade de purificação de cumeno. No projeto, a alimentação é composta pela mistura de propano, propileno, benzeno, cumeno e p-diisopropilbenzeno. A primeira coluna de destilação separa obenzeno para reciclagem. A segunda coluna purifica o cumeno da impureza dep-diisopropilbenzeno. O p-DIPB residual é geralmente usado como combustível paraforno. O projeto é constituído por uma torre de destilação fracionada, que realiza aseparação da alimentação em uma corrente de destilado e outra de fundo. O vapor detopo da torre passa por um trocador de calor, onde é condensado e enviado a um vasopulmão, onde são geradas as correntes de destilado e refluxo, impulsionadas com ajuda de uma bomba na saída do vaso. Na parte inferior da torre, parte do líquido de fundo é enviado a um refervedor, onde é gerado o vapor que retorna à torre, aquecido com vapor de média pressão. Em seguida, após a outra parte do líquido de fundo da torre passar por uma outra bomba, ele entra em uma segunda torre de destilação. Nela, o vapor de topo, rico em cumeno, 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 a outra parte vira produto de fundo. Paralelamente aos cálculos e simulações desenvolvidos, foi realizado um diagrama P&ID (Piping and Instrumentation Diagram) ilustrando os elementos de controle e segurança da planta dispostos pelo projeto. Por fim, foi realizada uma análise econômica para identificar a configuração mais viável em termos de custo, com base na taxa de refluxo. Nesta etapa foi feito 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, e ele 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 terceiro ano de operação o projeto já apresenta rentabilidade.