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PQI 2501 – Síntese e Projeto de Processos

Projeto de uma Planta Nova para a Produção de Ácido Acrílico Grau “Polímero”

1. OBJETIVO

O mercado para ácido acrílico grau “polímero” (grau de pureza adequada para a polimerização) cresce continuamente, e estamos à procura de opções de expansão da nossa capacidade produção. Estamos estudando a possibilidade de construir uma planta nova no Brasil que alimentará a nossa mercado de consumo. O objetivo desta tarefa é o de fornecer o projeto preliminar de uma planta nova para produzir 50,000 toneladas/ano de ácido acrílico grau “polímero” (99.9 % molar).

2. INFORMAÇÕES SOBRE O PROCESSO ATUAL DE ÁCIDO ACRÍLICO

Na figura 1é apresentado o fluxograma do processo atual. A seguir apresentamos uma breve descrição do processo.

O processo apresentado na Figura 1 foi projetado para produzir 50,000 toneladas métricas ao ano de ácido acrílico 99.9% molar. Assume-se que o número de horas de operação é de 8000 por ano. Ar (corrente 1), vapor de baixa pressão (corrente 2), e propileno (corrente 3) são alimentados ao reator de leito fluidizado onde as seguintes reações ocorrem:

Nas condições do processo, estas reações são controladas cineticamente, isto é, o equilíbrio tem muito pouca influência, pois está muito longe. A configuração do reator utilizada neste processo é de um leito fluidizado, assume-se que o leito tem um comportamento similar ao de um tanque bem misturado, ou seja, que é isotérmico e está à temperatura da reação. A temperatura de operação deve ser entre 290 e 300 oC, para evitar danos ao catalisador e manter as taxas de reação em níveis aceitáveis. Um circuito fechado de sal fundido é utilizado para remover o calor liberado pela reação.

É necessário resfriar o efluente do reator (corrente 6) rapidamente para evitar que reações homogêneas de oxidação ocorram nos equipamentos subsequentes. Estas reações de oxidação (combustão) diminuem a produtividade e acarretam um perigo potencial