dc.creator | Julio, Priscila Marques | |
dc.date.accessioned | 2023-04-20T12:46:09Z | |
dc.date.available | 2023-04-20T12:46:09Z | |
dc.date.issued | 2023-02-15 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/28771 | |
dc.description.abstract | Although the use of biodiesel presents many economic, social and environmental
advantages, the biodiesel production still has a high cost. Most production processes
use alcohol as acyl receptor, producing glycerol as a byproduct, which is surplus in
the market. Besides that, the step of removing glycerol from biodiesel makes the
process expensive. Therefore, alternatives of glycerol-free biodiesel production have
been investigated. This paper aims to compare three processes in order to define the
most advantageous. For this purpose, three studies of biodiesel glycerol-free
production were chosen, each one with a different catalyst (homogeneous,
heterogeneous and enzymatic). The processes flow diagrams were proposed and
simulated using the UniSim Design software on an industrial scale, providing a
database to technical, economic and energy feasibility analysis. Thermodynamic and
kinetic reaction models used were validated based on experimental data from the
literature. Results indicated that the three technologies perform well, that is, they are
capable of producing biodiesel. Route 1, which used macaw oil, methyl acetate and
γ-alumina (Al2O3) as an heterogeneous catalyst, demonstrated to be not
economically viable, this may be linked to the type of raw material used, that was
only 65% esterifiable. Route 1 was also the process that presents the highest energy
consumption per mass of biodiesel produced. Route 2, which used cotton oil, methyl
acetate and homogeneous catalyst CH3OK, has the biggest project value at the end
of its life. Route 3, which used palm oil, dimethyl carbonate and Novozyme 435 as
enzymatic catalyst has the lowest equipment cost and the lowest energy
consumption. Routes 2 and 3 proved to be economically viable. | eng |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Acetato de metila | por |
dc.subject | Carbonato de dimetila | por |
dc.subject | Enzima | por |
dc.subject | Catalisador | por |
dc.subject | UniSim | por |
dc.subject | Methyl acetate | eng |
dc.subject | Dimethyl carbonate | eng |
dc.subject | Enzyme | eng |
dc.subject | Catalyst | eng |
dc.title | Simulação de processos catalíticos para a produção de biodiesel sem glicerol - uma análise técnica, econômica e energética | por |
dc.title.alternative | Simulation of catalytic processes for glycerol-free biodiesel production – a technical, economic and energy analysis | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | Apesar do uso do biodiesel apresentar inúmeras vantagens econômicas, sociais e
ambientais, sua produção ainda apresenta um custo elevado. A maioria dos
processos de produção utiliza álcool como receptor acila, produzindo como
subproduto o glicerol, que está em excesso no mercado. Além disso, a etapa de
remoção do glicerol do biodiesel torna o processo caro. Portanto, alternativas de
produção de biodiesel livre de glicerol têm sido investigadas. Diante desse cenário, a
presente dissertação tem como objetivo comparar três processos, a fim de definir o
mais vantajoso. Para isso, foram escolhidos três estudos sobre a produção de
biodiesel sem formação de glicerol, cada um usando um catalisador diferente
(homogêneo, heterogêneo e enzimático). Os fluxogramas dos processos foram
propostos e simulados no software UniSim Design em escala industrial, fornecendo
um banco de dados para as análises de viabilidade técnica, econômica e energética.
Os modelos termodinâmicos e de cinética de reação utilizados foram validados a
partir de dados experimentais da literatura. Os resultados indicaram que as três
tecnologias possuem bom desempenho, ou seja, são capazes de produzir biodiesel.
A Rota 1, a qual usou óleo de macaúba, acetato de metila e γ-alumina (Al2O3) como
catalisador heterogêneo, demonstrou ser economicamente inviável, o que pode
estar relacionado ao tipo de matéria-prima utilizada, que era apenas 65%
esterificável. Essa rota também foi a que apresentou maior consumo de energia por
massa de biodiesel produzido. A Rota 2, a qual usou óleo de algodão, acetato de
metila e catalisador homogêneo CH3OK, apresentou o maior valor de projeto ao final
da sua vida útil. Já a Rota 3, a qual usou óleo de palma, carbonato de dimetila e
enzima Novozyme 435 como catalisador, apresentou o menor custo de
equipamento, além do menor consumo de energia. As Rotas 2 e 3 mostraram-se
economicamente viáveis. | por |
dc.contributor.advisor1 | Castilhos, Fernanda de | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4590978604104577 | por |
dc.contributor.referee1 | Rodrigues, Rodolfo | |
dc.contributor.referee2 | Visioli, Luiz Jardel | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/8974906841937517 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Química | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |