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Campo DCValorIdioma
dc.creatorMADUREIRA, Celso Dias-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9492325748003336por
dc.contributor.advisor1PERNA, Rafael Firmani-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7591460969135629por
dc.contributor.referee1SANTOS JÚNIOR, Iraí-
dc.contributor.referee2ROLEMBERG, Marlus Pinheiro-
dc.contributor.referee3LISBOA, Antônio Carlos Luz-
dc.date.accessioned2018-08-10T20:27:23Z-
dc.date.issued2018-02-26-
dc.identifier.citationMADUREIRA, Celso Dias. Integração energética aplicada a uma planta de fertilizantes visando a redução de consumo de utilidades quente e fria. 2018. 193 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas, 2018.por
dc.identifier.urihttps://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1198-
dc.description.resumoNeste trabalho foi realizado o diagnóstico energético de uma planta real de fertilizantes, localizada no Estado de São Paulo, composta por seis unidades industrias: 02 (duas) de produção de ácido nítrico diluído, 02 (duas) de concentração de ácido nítrico, 01 (uma) de produção de nitrato de amônio e 01 (uma) de produção de nitrato de amônio perolado. Nesta planta, buscou-se reduzir o consumo de utilidades quente e fria por meio da aplicação, em cada unidade, da integração energética. O princípio desta técnica está fundamentado na maximização da eficiência energética da planta visando reduzir os custos com energia e combustível no processo e, consequentemente, a diminuição do custo final dos produtos, tornando-os mais competitivos no mercado. Apesar da literatura abordar vastamente o tema, poucos são os trabalhos que apresentam a aplicação da integração energética em processos químicos reais e não há registros dessa ferramenta aplicada em plantas integradas de nitrato de amônio, o que confere a originalidade do presente estudo. Atualmente, cerca de 20,5 % do vapor utilizado na planta industrial é importado de uma planta vizinha o que gera um custo estimado de aproximadamente 5,4 milhões de reais por ano. Por meio da identificação das principais correntes envolvidas nos processos juntamente com suas respectivas características como vazão, temperatura e composição, foi proposto um modelo de balanços de massa e energia para simular a condição atual da planta e estimar o seu consumo de utilidades. O modelo apresentou desvios relativos de 7,6 % e 9,6 % para as utilidades quente e fria, respectivamente, desvio este considerado satisfatório para o trabalho. A partir deste modelo, realizou-se a integração energética das unidades mediante uso prioritário de condensados de vapor de cada unidade para aquecimento das correntes frias de processo, além da integração energética entre as correntes de processo, quando possível, na própria planta, evitando-se a integração energética entre unidades. Para a Planta de Ácido Nítrico Diluído II (PAND II) foi proposta a geração de vapor utilizando duas caldeiras de recuperação de calor. Com a integração energética foi confirmada a possibilidade de redução de 100 % do consumo de vapor importado e de 11,4 % da água de resfriamento, atingindo uma economia anual de aproximadamente R$ 5,6 milhões, o que representa 81,4 % dos custos de utilidades. Por meio da análise do fluxo de caixa, alcançou-se um valor de TIR de 168,49 % com um payback descontado de 8,4 meses, para uma taxa de desconto de 14 % a.a. por um período de 20 anos, desprezando a depreciação dos equipamentos.por
dc.description.abstractIn this paper, an energy diagnosis was carried out in real fertilizer plant, located in the state of São Paulo, formed by six industrial units: 02 (two) dilute nitric acid plants, 02 (two) concentrated nitric acid plants, 01 (one) ammonium nitrate plant and 01 (one) prilling ammonium nitrate plant. This paper aimed to reduce the consumption of hot and cold utilities through the heat integration of each plant. The concept of heat integration is based on the maximization the energy efficiency of an industrial plant in order to reduce energy and fuel costs and consequently decrease the final cost of the final products, making them more competitive in the market. Although there are a vastly literature about heat integration, there are few studies of a heat integration been applied on real chemical process and there are no records about heat integration in an ammonium nitrate integrated plant, which confers the originality of this paper. Currently, about 20.5 % of the steam used in the industrial plant is imported from a neighboring plant, the estimated cost of this imported steam is approximately 5.4 million reais per year. Through the identification of the main currents involved in the process along with their respective characteristics as flow, temperature and composition, a model of a mass and energy balance was proposed to simulate the current condition of the plant to estimate the utilities consumption. The proposed model presented relative deviation of 7.6 % and 9.6 % for the hot and cold utilities respectively, which was considered as satisfactory for this paper. The heat integration was carried out through this model utilizing as premise the returning steam condensate of each plant for heating the cold process streams, in addition, the heat integration among the process streams will be carried out in the same plant when possible. For the Diluted Nitric Acid Plant II (PAND II) it was proposed to generate steam using two Heat Recovery Stem Generators. After the heat integration it was possible to confirm the possibility of reducing 100 % of the imported steam consumption and 11.4 % of the cooling water consumption, resulting in an annual economy of approximately R$ 5.6 million, representing 81.4 % of utilities costs. Through the analysis of the cash flows, an IRR value of 168.49 % was obtained with a discounted payback of 8.4 months, considering a cost of capital of 14 % for a period of 20 years and disregarding the depreciation cost of the equipment.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Thaís Aparecida de Lima (thais.aplima@unifal-mg.edu.br) on 2018-08-09T21:12:23Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_CelsoDiasMadureira_2018_PPGEQ.pdf: 6304137 bytes, checksum: 11d71444cf23b61e16bc28376eb7faae (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)eng
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dc.formatapplication/pdf*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Alfenaspor
dc.publisher.departmentInstituto de Ciência e Tecnologiapor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUNIFAL-MGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/-
dc.subjectFertilizantes.por
dc.subjectAnálise econômica.por
dc.subjectIntegração energética.por
dc.subject.cnpqTECNOLOGIA QUIMICA::BALANCOS GLOBAIS DE MATERIA E ENERGIApor
dc.titleIntegração energética aplicada a uma planta de fertilizantes visando a redução de consumo de utilidades quente e friapor
dc.title.alternativeHeat integration of a fertilizer plant aiming the reduction of hot and cold utilitieseng
dc.typeDissertaçãopor
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Dissertação_CelsoDiasMadureira_2018_PPGEQ.pdfIntegração energética aplicada a uma planta de fertilizantes visando a redução de consumo de utilidades quente e fria6,16 MBAdobe PDFBaixar/Abrir Pré-Visualizar


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