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Neste capítulo são apresentadas as conclusões sobre o trabalho desenvolvido e discutido nos capítulos anteriores referente à simulação computacional e ecoindicadores para as plantas de produção de DME e MeOAc, além de sugestões para possíveis trabalhos futuros nesta área.

6.1 CONCLUSÕES

O presente trabalho abordou a simulação computacional com a utilização do software UNISIM®, e estimou os ecoindicadores de consumo energético e emissão de CO2 de duas

plantas originalmente descritas por Diemer e Luyben (2010) e de uma planta integrada. As simulações das plantas de produção de DME e MeOAc foram realizadas, verificando para ambas, resultados muito próximos aos valores encontrados pelos autores. Os desvios, em sua maioria, foram inferiores a 5% e desta forma, as plantas puderam ser validadas. Os componentes que obtiveram maiores desvios foram aqueles que apresentaram suas concentrações extremamente baixas, e a sensibilidade ao erro é maior nos valores de pequena magnitude. Além disso, esses desvios podem ser explicados pela diferença entres os softwares utilizados: enquanto neste trabalho foi utilizado o UNISIM, os autores utilizaram o software Aspen Plus, bem como pela utilização de pacotes termodinâmicos diferentes, uma vez que Diemer e Luyben (2010) não o especificaram.

Os ecoindicadores analisados neste trabalho: consumo de energia e emissão de CO2

foram desenvolvidos com base nos valores obtidos na simulação computacional e nas equações adaptadas de Pereira (2013).

Para a planta de desidratação do metanol para formar DME, o ecoindicador energético foi de 4,6956 GJ/t e o ecoindicador de emissão de CO2 foi de 0,2631 tCO2/t.

Para a planta de carbonilação do DME formando MeOAc, o ecoindicador energético foi de 1,1065 GJ/t e o de emissão de CO2 foi de 0,0628 tCO2/t.

Para a planta integrada, produção de MeOAc partindo do metanol, o ecoindicador energético foi de 4,0027 GJ/t e o de emissão de CO2 foi de 0,2256 tCO2/t.

Os resultados dos ecoindicadores contribuem para a análise da ecoeficiência dos processos estudados, e auxilia na identificação dos principais consumidores de energia e emissão de CO2 dessas plantas, favorecendo a criação de propostas de melhorias nos projetos.

6.2 SUGESTÕES

Como sugestões para trabalhos futuros recomendam-se:

 Simular outros processos de produção de DME e MeOAc apresentados na revisão bibliográfica, e posteriormente desenvolver seus ecoindicadores;

 Analisar outros ecoindicadores de processo como consumo de água, emissão de efluentes e geração de resíduos para aumentar as variáveis ambientais analisadas e, portanto, a análise da ecoeficiência do processo;

 Realizar o estudo de viabilidade técnica-econômica das plantas;

Realizar a análise “pinch” visando integração energética;

 Desenvolver análise do ciclo de vida desses processos.

Por fim, acredita-se que este trabalho tenha contribuído para o enriquecimento do tema simulação computacional e ecoindicadores, principalmente em processos produtivos de DME e MeOAc, auxiliando na busca de processos mais ecoeficientes e de um desenvolvimento cada vez mais sustentável.

AGUAYO, A. T.; EREÑA, J.; MIER, D.; ARANDES, J. M.; OLAZAR, M., BILBAO, J.; “Kinetic Modeling of Dimethyl Ether Synthesis in a Single Step on a CuO−ZnO−Al2O3/γ-Al2O3 Catalyst”. Industrial and Engineering Chemistry Research,

v. 46, p. 5522–5530, 2007.

AN, W. Z.; CHUANG, K. T.; SANGER, A. R.; “Dehydration of methanol to dimethyl ether by catalytic distillation”. The Canadian Journal of Chemical Engineering, v. 82, p. 948–955, 2004.

AZIZI Z., REZAEIMANESH, M., TOHIDIAN, T., RAHIMPOUR, M. R. “Dimethyl ether: A review of technologies and production challenges”. Chemical Engineering and

Processing: Process Intensification, v. 82, p. 150–172, 2014.

BAI, Z.; MA, H.; ZHANG, H.; YING, W.; FANG, D.; “Process simulation of dimethyl ether synthesis via methanol vapor phase dehydration”. Polish Journal of Chemical

Technology, v. 15, n. 2, p. 122–127, 2013.

BATISTA, I. R. Avaliação de Ecoeficiência de Processos de Produção de Cumeno via

Simulação, 2015. 195f. Dissertação (Mestrado em engenharia química) – Universidade

Federal Fluminense, Rio de Janeiro. 2015.

CHARMONDUSIT, K. e KEARTPAKPRAEK, K.; “Eco-efficiency evaluation of the petroleum and petrochemical group in the map Ta Phut Industrial Estate, Thailand".

DIEMER, R. B.; LUYBEN, W. L.; “Design and Control of a Methyl Acetate Process Using Carbonylation of Dimethyl Ether”. Industrial Engineering Chemical Research, v. 49, p. 12224–12241, 2010.

FBDS – FUNDAÇÃO BRASILEIRA PARA O DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL.

Mudanças Climáticas e Eventos Extremos no Brasil. 2010. Disponível em:

<http://www.fbds.org.br/cop15/FBDS_MudancasClimaticas.pdf>. Acesso em 15/04/2016.

FLEISCH, T. “Prospects for DME as a Multi-Purpose Fuel”. IBC Gas to Liquids Conference. Milão, 2002.

GIWA, A; “Methyl Acetate Reactive Distillation Process Modeling, Simulation and Optimization Using Aspen Plus”. APRN Journal of Engineering and Applied Sciences, v. 8, n.5, p. 386-392, 2013.

GONDIM, N. M., Alternativas para redução do consumo de água e energia em sistemas de

água de resfriamento e geração de vapor em refinarias de petróleo do Brasil. 2014.

195f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Programa de Engenharia Ambiental, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro. 2014.

HUSS, R. S.; CHEN, F.; MALONE, M F.; DOHERTY, M. F.; “Reactive distillation for methyl acetate production”. Computers and Chemical Engineering, v. 27, p. 1855- 1866, 2003.

IEA – INTERNATIONAL ENERGY AGENCY. Energy Efficiency Market Report. 2015. Disponível em: <https://www.iea.org/publications/freepublications/ publication/MediumTermEnergyefficiencyMarketReport2015.pdf>. Acesso em 10/03/2016.

IEA – INTERNATIONAL ENERGY AGENCY. Tracking Industrial Energy Use and CO2 Emissions. 2007. OECD/IEA, Paris, p. 95-137.

IPCC - INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE. Greenhouse Gas

Inventory Reference Manual, v. 3. 2006. Disponível em: < http://www.ipcc-

IPCC - INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE. “Climate Change

2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change”. 2014.

Disponível em: http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-

report/ar5/syr/SYR_AR5_FINAL_full_wcover.pdf>. Acesso em 04/05/2016.

JU, F.; CHEN, H.; DING, X.; YANG, H.; WANG, X.; ZHANG, S.; DAI, Z.; Process

Simulation of Single-step Dimethyl Ether Production via Biomass Gasification.

Biotechnology Advances: Elsevier, v. 27, p. 599-605, 2009.

KABIR, K. B.; HEIN, K.; BHATTACHARYA, S.; Process Modeling of Dimethyl Ether

Production from Victorian Brown Coal – Integrating Coal Drying, Gasification and Synthesis Processes; Computers and Chemical Engineering: Elsevier, v. 48, p. 96-104,

2012.

KHAREL, G. P., CHARMONDUSIT, K., “Eco-efficiency evaluation of iron rod industry in

Nepal”, Journal of Cleaner Production, v. 16, p. 1379–1387, 2008.

KRALJ, A.K., BENCIK, D.; “Replacing an Existing Product’s Production Within a Similar Product Production by Using a Replacement Technique.” CSCanada Energy Science

and Technology, v. 2, n. 2, p. 79-84, 2011.

LUX, S.; WINKLER, T.; SIEBENHOFER M.; “Synthesis and Isolation of Methyl Acetate Through Heterogeneous Catalysis With Liquid/Liquid-Extraction.” Institute of

Chemical Engineering and Environmental Technology, Graz University of

Technology, Graz, Austria, 2008.

MCT - MINISTÉRIO DA CIÊNCIA E TECNOLOGIA. Estimativas Anuais de Emissões de

Gases de Efeito Estufa no Brasil. 2ª Edição. 2014. Disponível em:

<http://www.mct.gov.br/upd_blob/0235/235580.pdf>. Acesso em 04/05/2016.

MMA – MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Discurso da Presidenta em Conferência da

ONU. 2015. Disponível em: <http://www.mma.gov.br/index.php/comunicacao/

MME – MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA. Resenha Energética Brasileira – Exercício

de 2015. Disponível em: <http://www.aben.com.br/Arquivos/456/456.pdf>. Acesso

em 04/05/2016.

OHNO, O; “A New DME Production Technology and Operation Results”. 4th Doha Conference on Natural Gas. Japão, 2001.

PEREIRA, C. P., Desenvolvimento e Avaliação de Índice de Comparação de Ecoindicadores

em uma unidade Industrial, 2013. 213f. Dissertação (Mestrado em Engenharia

Química) – Universidade Federal Fluminense, Rio de Janeiro. 2013.

SANTIAGO, R. S.; SANTOS, G. R.; AZNAR, M.; UNIQUAC Correlation of liquid-liquid

equilibrium in systems involving ionic liquids: The DFT-PCM approach; Fluid Phase

Equilibria. Elsevier, v. 278, p. 54 – 61, 2009.

SEIDER, W. D.; SEADER, J. D.; LEWIN, D. R.; WIDAGDO, S.; Product and Process

Design Principles: Synthesis, Analysis, and Evaluation. 3ª edição. Estados Unidos da

America: John Wiley & Sons, Inc., 2009.

SIITONEN, S.; TUOMAALA, M.; AHTILA, P., “Variables affecting energy efficiency and

CO2 emissions in the steel industry”. Energy Policy, v. 38, p.2477–2485, 2010.

TURTON, R.; BAILIE, R. C.; WHITING, W. B.; SHAEIWITZ, J. A., Analysis, Synthesis,

and Design of Chemical Process. Prentice Hall. 3ª edição, 2009.

UNCTAD - UNITED NATIONS CONFERENCE ON TRADE AND DEVELOPMENT. A

Manual for the Preparers and Users of Eco-efficiency Indicators. 2004. Disponível

em: < http://unctad.org/en/docs/iteipc20037_en.pdf>. Acesso em 05/02/2016.

WBCSD - WORLD BUSINESS COUNCIL FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT. In:

Measuring Eco-Efficiency: A guide to reporting company performance. 2000.

Disponível em: http://www.wbcsd.org/plugins/DocSearch/details.asp. Acesso em 26/05/2016.

WRI – WORLD RESOURCES INSTITUTE. The Greenhouse Gas Protocol – A Corporate

Accounting and Reporting Standard (Revised Edition). 2004. Disponível em:

ZHANG, X.; LI, Y.; QIU, S.; WANG, T.; DING, M.; ZHANG, Q.; MA, L.; YU, Y.; “Synthesis of Methyl Acetate by Dimethyl Ether Carbonylation over Cu/HMOR: Effect of Catalyst Preparation Method”. Chinese Journal of Chemical Physics, v. 26, n. 1, 2013.

ZHOU, W.; ZHU, B.; LI, Q.; MA, T.; HU, S.; GRIFFY-BROWN, C.; “CO2 emissions and

mitigation potential in China’s ammonia industry”; Energy Policy, v. 38, p.3701– 3709, 2010.

Artigo aceito no Congresso Nacional de Excelência em Gestão de 2016

ANÁLISE DA EMISSÃO DE CO2 NA PRODUÇÃO DE ACETATO DE METILA A

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