O propósito deste trabalho foi o desenvolvimento de um procedimento simulador de processo reproduzindo a etapa de destilação extrativa de uma unidade de extração de butadieno a partir de uma corrente de hidrocarbonetos na faixa de quatro átomos de carbono, através da adição do solvente n-metil-2- pirrolidona (NMP). Os resultados obtidos foram comparados e validados com dados de processo obtidos por uma unidade industrial de extração de butadieno. O aprofundamento nos conceitos do processo de separação através de uma ferramenta em simulador de processo capaz de predizer condições de operação permitiu avaliações de aumento de capacidade. A capacidade dos elementos internos dos equipamentos envolvidos na separação pode ser avaliada e a identificação do ponto inicial de engargalamento da unidade foi possível. O procedimento proposto também permite reduzir incertezas para identificação de novos pontos de engargalamento a partir de uma nova configuração dos elementos internos identificados como ineficientes com a elevação de carga processada. / The purpose of this study was the development of a model using a commercial process simulator software in order to reproduce the extractive distillation step of a butadiene extraction unit from a hydrocarbon stream by the addition of the solvent n- methyl-2-pyrrolidone (NMP). The results obtained from the simulations were compared with process data from an operational butadiene extraction unit. The knowledge of the separation process due the model should predict operating conditions allowing revamps on the actual asset. The internals capacity for the equipment involved in the separation could be evaluated and units bottlenecks points should be identified.

A destilação do percolado gerado em aterros sanitários se apresenta como importante tratamento alternativo local, movida pelo calor de combustão do biogás produzido no próprio aterro durante seu período ativo. Utiliza com vantagem a diferença entre as propriedades de volatilização dos compostos que o caracterizam. O destilado transparente resultante, contendo água, compostos nitrogenados e outras espécies residuais, atendidas as premissas da Resolução CONAMA 430 (RC430), poderá ser descarregado em corpos d\'água ou então inserido em novos ciclos produtivos, reduzindo custos e gerando receita. O concentrado, pequena fração do volume inicial contendo grande quantidade original de contaminantes, poderá também ser tratado localmente. Avaliou-se em laboratório destilados obtidos a partir de percolados provenientes de dois aterros classe IIA, SEMASA e Bandeirantes, localizados na Grande São Paulo, em dois processos de destilação: um utilizando Coluna de Pratos (CP) e outro utilizando Evaporador com Película Descendente a Vácuo (EPDV). Remoções dos Sólidos Totais (ST) maiores que 99% foram observados em ambos os processos, produzindo destilados com valores máximos de Cor e Turbidez iguais a zero uH e 1,5 NTU respectivamente. Os quatro grupos básicos que o definem: (1) Matéria Dissolvida, avaliada através da Demanda Química de Oxigênio (DQO), do Carbono Orgânico Total (COT) e a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) apresentaram valores de remoção maiores que 90%, 98% e 90% respectivamente. (2) Macrocomponentes Inorgânicos: aproximadamente 50% do nitrogênio amoniacal original foram transferidos ao destilado. Valores residuais, muito menores que os Valores Máximos Permitidos (VMP) estabelecidos pela RC430 foram encontrados nos testes de detecção para fósforo e ânions, assim como para os (3) Metais analisados em ICP-ES; (4) e os Componentes Xenobióticos revelados em ensaio de GC-MS. Ao final de cada ciclo de destilação, grande parte da massa de contaminantes original foi concentrada em aproximadamente 1% do volume original na destilação em coluna de pratos e 6,5% no sistema EPDV. O processo de destilação confirmou eficiência e eficácia através das altas taxas de remoção de contaminantes. Porém, após os experimentos, concluiu-se que, para se descarregar o destilado em corpos d\'água há necessidade de ações corretivas em 15% de parâmetros não conformes determinados pela RC430. / Landfill leachate distillation is an important local, alternative treatment process. It is powered by a large amount of heat generated by the combustion of biogas, produced during the active period of the landfill. The difference between the volatilization properties of the compounds is an excellent process benefit. If it meets the premises of CONAMA Resolution 430 (RC430), the resulting transparent distillate containing water, nitrogen compounds and other residual species, can be discharged into water bodies or inserted into new production cycles, reducing costs and generating revenue. The concentrate, a small fraction of the initial volume containing a large amount of contaminants, may also be treated locally. Two different distillation processes were performed in laboratory with leachates from two class-IIA landfills, SEMASA and Bandeirantes, located in São Paulo City: one using Plate or Tray Column (PC) and the other using a Vacuum Falling Film Evaporator (VFFE). Total Solids (TS) removals greater than 99% were observed in both processes producing distillates with maximum Color and Turbidity values of zero uH and 1.5 NTU respectively. The four basic contaminant groups: (1) Dissolved Matter, evaluated through Chemical Oxygen Demand (COD), Total Organic Carbon (TOC) and Biochemical Oxygen Demand (BOD), showed removal values higher than 90%, 98% and 90% respectively . (2) Inorganic macrocomponents: approximately 50% of the original ammoniacal nitrogen was transferred to the distillate. Residual values much smaller than the RC430 Maximum Allowed Values, were found in phosphorus and anions tests as well as (3) Metals analyzed by ICP-ES and (4) Xenobiotic components revealed by GC-MS assay. At the end of each distillation cycle, most of the original contaminant was concentrated in a volume approximately 1% of the original volume when processed by plate column distillation and 6.5% by the VFFE system. The distillation process efficiency and effectiveness were addressed by the high landfills leachate contaminants removal rates. In order to discharge the distillate into water bodies, corrective actions are required due 15% RC430 non-compliant parameters.

O propósito deste trabalho foi o desenvolvimento de um procedimento simulador de processo reproduzindo a etapa de destilação extrativa de uma unidade de extração de butadieno a partir de uma corrente de hidrocarbonetos na faixa de quatro átomos de carbono, através da adição do solvente n-metil-2- pirrolidona (NMP). Os resultados obtidos foram comparados e validados com dados de processo obtidos por uma unidade industrial de extração de butadieno. O aprofundamento nos conceitos do processo de separação através de uma ferramenta em simulador de processo capaz de predizer condições de operação permitiu avaliações de aumento de capacidade. A capacidade dos elementos internos dos equipamentos envolvidos na separação pode ser avaliada e a identificação do ponto inicial de engargalamento da unidade foi possível. O procedimento proposto também permite reduzir incertezas para identificação de novos pontos de engargalamento a partir de uma nova configuração dos elementos internos identificados como ineficientes com a elevação de carga processada. / The purpose of this study was the development of a model using a commercial process simulator software in order to reproduce the extractive distillation step of a butadiene extraction unit from a hydrocarbon stream by the addition of the solvent n- methyl-2-pyrrolidone (NMP). The results obtained from the simulations were compared with process data from an operational butadiene extraction unit. The knowledge of the separation process due the model should predict operating conditions allowing revamps on the actual asset. The internals capacity for the equipment involved in the separation could be evaluated and units bottlenecks points should be identified.

A destilação do percolado gerado em aterros sanitários se apresenta como importante tratamento alternativo local, movida pelo calor de combustão do biogás produzido no próprio aterro durante seu período ativo. Utiliza com vantagem a diferença entre as propriedades de volatilização dos compostos que o caracterizam. O destilado transparente resultante, contendo água, compostos nitrogenados e outras espécies residuais, atendidas as premissas da Resolução CONAMA 430 (RC430), poderá ser descarregado em corpos d\'água ou então inserido em novos ciclos produtivos, reduzindo custos e gerando receita. O concentrado, pequena fração do volume inicial contendo grande quantidade original de contaminantes, poderá também ser tratado localmente. Avaliou-se em laboratório destilados obtidos a partir de percolados provenientes de dois aterros classe IIA, SEMASA e Bandeirantes, localizados na Grande São Paulo, em dois processos de destilação: um utilizando Coluna de Pratos (CP) e outro utilizando Evaporador com Película Descendente a Vácuo (EPDV). Remoções dos Sólidos Totais (ST) maiores que 99% foram observados em ambos os processos, produzindo destilados com valores máximos de Cor e Turbidez iguais a zero uH e 1,5 NTU respectivamente. Os quatro grupos básicos que o definem: (1) Matéria Dissolvida, avaliada através da Demanda Química de Oxigênio (DQO), do Carbono Orgânico Total (COT) e a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) apresentaram valores de remoção maiores que 90%, 98% e 90% respectivamente. (2) Macrocomponentes Inorgânicos: aproximadamente 50% do nitrogênio amoniacal original foram transferidos ao destilado. Valores residuais, muito menores que os Valores Máximos Permitidos (VMP) estabelecidos pela RC430 foram encontrados nos testes de detecção para fósforo e ânions, assim como para os (3) Metais analisados em ICP-ES; (4) e os Componentes Xenobióticos revelados em ensaio de GC-MS. Ao final de cada ciclo de destilação, grande parte da massa de contaminantes original foi concentrada em aproximadamente 1% do volume original na destilação em coluna de pratos e 6,5% no sistema EPDV. O processo de destilação confirmou eficiência e eficácia através das altas taxas de remoção de contaminantes. Porém, após os experimentos, concluiu-se que, para se descarregar o destilado em corpos d\'água há necessidade de ações corretivas em 15% de parâmetros não conformes determinados pela RC430. / Landfill leachate distillation is an important local, alternative treatment process. It is powered by a large amount of heat generated by the combustion of biogas, produced during the active period of the landfill. The difference between the volatilization properties of the compounds is an excellent process benefit. If it meets the premises of CONAMA Resolution 430 (RC430), the resulting transparent distillate containing water, nitrogen compounds and other residual species, can be discharged into water bodies or inserted into new production cycles, reducing costs and generating revenue. The concentrate, a small fraction of the initial volume containing a large amount of contaminants, may also be treated locally. Two different distillation processes were performed in laboratory with leachates from two class-IIA landfills, SEMASA and Bandeirantes, located in São Paulo City: one using Plate or Tray Column (PC) and the other using a Vacuum Falling Film Evaporator (VFFE). Total Solids (TS) removals greater than 99% were observed in both processes producing distillates with maximum Color and Turbidity values of zero uH and 1.5 NTU respectively. The four basic contaminant groups: (1) Dissolved Matter, evaluated through Chemical Oxygen Demand (COD), Total Organic Carbon (TOC) and Biochemical Oxygen Demand (BOD), showed removal values higher than 90%, 98% and 90% respectively . (2) Inorganic macrocomponents: approximately 50% of the original ammoniacal nitrogen was transferred to the distillate. Residual values much smaller than the RC430 Maximum Allowed Values, were found in phosphorus and anions tests as well as (3) Metals analyzed by ICP-ES and (4) Xenobiotic components revealed by GC-MS assay. At the end of each distillation cycle, most of the original contaminant was concentrated in a volume approximately 1% of the original volume when processed by plate column distillation and 6.5% by the VFFE system. The distillation process efficiency and effectiveness were addressed by the high landfills leachate contaminants removal rates. In order to discharge the distillate into water bodies, corrective actions are required due 15% RC430 non-compliant parameters.