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dc.contributor.advisorAbaide, Ederson Rossi
dc.creatorSouza, Andres Castro de
dc.creatorSander, Bernardo Slodkowski
dc.creatorKerber, Bruno Douglas
dc.creatorMachado, Giancarlo Ruszczyk
dc.creatorAgostini, Giuliano
dc.date.accessioned2024-01-10T15:53:52Z
dc.date.available2024-01-10T15:53:52Z
dc.date.issued2023-12-19
dc.date.submitted2023
dc.identifier.citationSOUZA, A. C.; SANDER, B. S.; KERBER, B. D.; MACHADO, G. R.; AGOSTINI, G. Produção de biodiesel sob condições supercríticas utilizando o destilado de desodorização do óleo de soja (DDOS). 2023. 256 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química)-Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, 2023.por
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/31081
dc.descriptionTrabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Química, RS, 2023.por
dc.description.abstractIn recent decades, there has been a growing concern about the future of fossil fuels due to the environmental impacts they cause and the possibility of scarcity. Thus, alternatives are sought for the same purpose. In this context, biodiesel, a mixture of fatty acid esters, has become a viable alternative to replace diesel. However, conventional routes for biodiesel production typically use bases or acids that result in increased waste generation at the end of the process, in addition to producing a byproduct (glycerin) with lower added value. Therefore, alternative routes using agro-industrial residues in conjunction with supercritical fluids appear as promising solutions to the mentioned problems. In this regard, this project aims to use an agro-industrial residue, soybean oil deodorization distillate (SODD), in conjunction with methyl acetate under supercritical conditions for biodiesel production. In addition to biodiesel, sterols, tocopherols, acetic acid, and triacetin are produced as secondary products, with higher added value compared to glycerin. Market analysis revealed that the city of Ijuí (RS) has two soybean oil processing industries, making SODD available as their waste. Thus, the industrial unit is implemented in this city. After analyzing and synthesizing the process, the industrial unit consists of four areas: receiving, storing, and mixing raw materials; processes; storage and distribution of products; and utilities. From the calculations, 975.0 kg/h of biodiesel, 125.6 kg/h of acetic acid, 93.6 kg/h of triacetin, and 443.5 kg/h of a mixture of sterols, tocopherols, and triglycerides are produced, along with a residue of saponified products with 109.6 kg/h. After the primary mass and energy balance calculations, utility stream calculations were performed, where, in addition to the recirculating thermal oil, 821 kg/h of liquefied petroleum gas (LPG) and 0.27 m3/h of water are used, with reduced flow due to the use of the cooling tower to enable water reuse. Furthermore, with the implementation of process energy integration, a savings of 1,314,525 R$/year was achieved through the recycling of thermal oil used as the hot fluid in heat exchangers. Additionally, control was implemented for three equipment systems: mixer M-201, distillation columns, and for the reactor (R-201) and heat exchanger (E-201) assembly. Finally, for evaluating the viability of the process, an economical analysis was done. From this, the total cost obtained was 584,299,27 R$/year, a revenue of 127,485,021 R$/year, a total investment of 149,457,468 R$/year with a gross profit of 690,550,94 R$/year and, with that, a payback period of 7 years was achieved.eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectBiodieselpor
dc.subjectAcetato de metilapor
dc.subjectDDOSpor
dc.subjectMethyl acetateeng
dc.subjectSODDeng
dc.titleProdução de biodiesel sob condições supercríticas utilizando o destilado de desodorização do óleo de soja (DDOS)por
dc.title.alternativeBiodiesel production under supercritical conditions utilizing soybean oil deodorizer distillate (SODD)eng
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãopor
dc.degree.localSanta Maria, RS, Brasil.por
dc.degree.graduationEngenharia Químicapor
dc.description.resumoNas últimas décadas, há uma crescente preocupação quanto ao futuro dos combustíveis fósseis devido aos impactos ambientais que causam e a possibilidade de escassez. Dessa forma, buscam-se alternativas ambientalmente amigáveis com capacidade de substituir estes combustíveis. Nesse contexto, o biodiesel, mistura de ésteres de ácidos graxos, tornou-se alternativa viável para ser utilizado no lugar do diesel. No entanto, a rota convencional de transesterificação para a produção do biodiesel geralmente utiliza bases ou ácidos que acabam causando uma maior geração de resíduos no final do processo, além de produzirem um subproduto (glicerina) com menor valor agregado. Desse modo, rotas alternativas utilizando resíduos agroindustriais em conjunto com fluidos supercríticos mostram-se como promissoras soluções aos problemas citados. Nesse sentido, este projeto visa utilizar um resíduo agroindustrial, destilado de desodorização do óleo de soja (DDOS), em conjunto com o acetato de metila em condição supercrítica para produção de biodiesel por interesterificação e transesterificação ácida. Além do biodiesel, são produzidos esteróis, tocoferóis, ácido acético e triacetina como produtos secundários, e com maior valor agregado quando comparados com a glicerina. A partir da análise de mercado, observou-se que a cidade de Ijuí (RS) possui duas indústrias de processamento de óleo de soja e, por isso, têm disponível o DDOS que é descartado por elas. Assim, a unidade industrial é implementada nesta cidade. Após análise e síntese do processo, a unidade industrial corresponde a quatro áreas: recebimento, armazenamento e processos de mistura das matérias-primas; processos; armazenagem e distribuição de produtos e; utilidades. A partir dos cálculos, são produzidos 975,0 kg/h de biodiesel, 125,6 kg/h de ácido acético, 93,6 kg/h de triacetina e 443,5 kg/h de uma mistura de esteróis, tocoferóis e triglicerídeos, além de ser formado um resíduo de produtos saponificados com 109,6 kg/h. Depois dos cálculos primários de balanço de massa e energia, realizou-se os cálculos das correntes de utilidades, onde são utilizados, além do óleo térmico que é reciclado, 821 kg/h de gases liquefeitos de petróleo (GLP), 9,69 m3/h de água, vazão reduzida devido à utilização da torre de resfriamento para possibilitar o reuso da água. Aliado a isso, com a realização da integração energética do processo, reduziu-se aproximadamente R$1,3 milhões/ano com o reciclo do óleo térmico, utilizado como fluido quente dos trocadores de calor. Além disso, realizou-se o controle de 3 sistemas de equipamentos, para o misturador, para as colunas de destilação e para o conjunto reator e trocador de calor. Por fim, para avaliar a viabilidade do processo, fez-se a análise econômica. A partir disso, obteve-se custo anual total de R$58,4 milhões, receita de R$127,5 milhões, investimento total de R$149,5 milhões, com um lucro bruto de R$69,1 milhões e, com isso, obteve-se payback de 7 anos.por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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