Projeto auxiliado por computador de processos indústriais sustentáveis usando os softwares COCO e Scilab

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

15/07/2011

RESUMO

O Projeto Auxiliado por Computador é hoje um procedimento corrente tanto na concepção de novos projetos, quanto no revamp e retrofit dos existentes. Os simuladores de processos estão cada vez mais sofisticados e os bancos de propriedades físico-químicas mais acuradas. Porém mesmo com todos os desenvolvimentos e aperfeiçoamentos dos simuladores, há sempre a necessidade de simular e/ou otimizar determinada operação unitária com peculiaridades ainda não disponíveis nesses softwares, neste contexto se insere o protocolo CAPE-OPEN, que permite a comunicação dos mais diversos simuladores. Além da simulação e otimização há a necessidade cada vez mais pronunciada de avaliar o quão determinado processo é nocivo ao meio ambiente, devido às exigências cada vez mais rigorosas da legislação ou a conscientização do consumidor em relação ao consumo de produtos mais sustentáveis. Isto posto, o objetivo dessa dissertação foi o de simular, otimizar e avaliar ambientalmente duas plantas de produção de estireno utilizando o software COCO comunicando-se com o Scilab e com o algoritmo WAR. O uxograma para ambos os processos foi feito no ambiente COFE do software COCO. O software Scilab teve como função modelar o reator PBR (Packed Bed Reactor) para a primeira planta e o reator PBMR (Packed Bed Membrane Reactor) para a segunda. A análise de cada processo foi feita utilizando-se a metodologia do PCC, onde foram obtidos dois meta-modelos, representando cada processo. A partir desses meta-modelos, valores ótimos para as variáveis em estudo foram obtidos de modo a maximizar a produtividade de estireno. Em seguida, foi efetuada uma Avaliação de Impacto Ambiental, com a finalidade de avaliar qual o processo é menos nocivo ao meio ambiente. Essa análise foi feita utilizando-se o algoritmo WAR adicionado através da opção add-in disponível no COCO. O valor máximo obtido para a resposta Pest no COCO para o reator PBMR foi de 30,56 kmol/h, enquanto que para o reator PBR foi de 27,32 kmol/h , portanto um aumento de aproximadamente 12%. A Avaliação do Impacto Ambiental mostrou que, considerando que a corrente Tolueno contém apenas produtos considerados como intermediários, ou seja, matéria-prima para outros processos, o PEI para o processos com reator PBR e PBMR foram de 54,90 e 55,70 PEI/h, aproximadamente iguais. Portanto, o processo com reator PBMR se mostrou mais eficaz em relação a Pest e com mesmo valor de PEI, portanto sendo preferível em relação ao processo com reator PBR.

ASSUNTO(S)

algoritmo war engenharia quimica processos químicos - simulação por computador projeto auxiliado por computador estirenol estireno cape-open otimização simulação war algorithm optimization simulation

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