Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-17T10:50:47Z No. of bitstreams: 1 RENATO PIMENTEL FIGUEIREDO - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2009.pdf: 975618 bytes, checksum: b13e64667a70305e542a6dbc48ab446d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-17T10:50:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RENATO PIMENTEL FIGUEIREDO - DISSERTAÇÃO (PPGEQ) 2009.pdf: 975618 bytes, checksum: b13e64667a70305e542a6dbc48ab446d (MD5) Previous issue date: 2009-01-22 / No processo de produção de monocloreto de vinila (MVC) utilizado pela BRASKEM, após a reação de pirólise do 1,2-dicloroetano (EDC) os componentes mais leves do que o EDC são separados em uma coluna de destilação chamada de coluna de leves ou coluna de separação cloropreno – EDC. Estes componentes são principalmente o cloropreno, 1,1-dicloroetano (1,1-EDC) e o benzeno, A coluna de separação de leves foi modelada diversas vezes nestes últimos vinte e um anos pela BRASKEM, algumas vezes com sucesso e em outras sem alcançar o objetivo pretendido. O primeiro sucesso foi a demonstração que o uso de nitrogênio podia economizar vapor, aumentando, contudo a geração de subproduto. Com a evolução da consciência sobre o meio ambiente e da preservação dos recursos naturais e da redução da geração de subprodutos tornou-se uma exigência buscar a redução do consumo dos recursos naturais e da redução da geração de subproduto através da otimização dos processos. Esta coluna é uma das três do processo de produção de MVC que remove o subproduto gerado na produção do MVC. Sua otimização pode diminuir o consumo de recursos naturais e evitar uma geração a maior de subprodutos. A evolução dos modelos e dos bancos de dados com maior numero de componentes e propriedades permitiu nova abordagem para simulação da coluna. O uso de simuladores comerciais tem se mostrado como uma excelente oportunidade de obtenção de resultados consistentes com um tempo de desenvolvimento da solução menor do que a construção de modelos próprios. Neste trabalho usando o ASPEN versão 2006.5 no modo de cálculo da coluna com RateFrac, Rate-based com Soave Redlich Kwong ao invés de equilíbrio, simulamos a coluna de leves e comparamos com os resultados obtidos em teste industrial na BRASKEM, demonstrando que os resultados do modelo são robustos. A otimização da coluna foi feita tendo como restrição a concentração na corrente de fundo para o cloropreno e o 1,1-EDC, concentração máxima de 1,2-EDC no destilado e vazão máxima de destilado (subproduto). A otimização ajudou a ampliar os resultados obtidos no teste industrial, chegando a um valor de 721 mil dólares por ano de economia obtida com a redução do consumo de vapor, de nitrogênio e da geração de subproduto. A modelagem também identificou que a forma de operação do condensador com subresfriamento não é a condição ideal. A operação nas condições propostas na otimização, sem sub-resfriamento, pode gerar um ganho de 1,4 milhões de dólares por ano. / In the process of production of vinyl chloride monomer (VCM) used by BRASKEM, after the reaction of pyrolysis, of the 1,2-dicholoroethane (1,2-DCE), the components lighter than DCE are separated in a distillation column called the light’s column or separation’s column chloroprene - DCE. These components are mainly the chloroprene, 1,1-dichloroethane (1,1-DCE) and the benzene. The light’s column was modeled by BRASKEM several times on the last twenty one years, some of the times successfully and in other times not achieves the intended goal. The first success was the demonstration that the use of nitrogen could save steam, increasing, however the generation of by-product. With the evolution of consciousness on the environment, the need of natural resources preservation, and reducing the generation of byproducts, it became a requirement to seek reduction in consumption of natural resources and reducing the generation of by-product through the optimization of processes. This column is one of three of the production process of VCM that removes the by-product generated in VCM’s production. Its optimization can reduce the consumption of natural resources and avoid the generation of more by-products. The development of models and databases with greater number of components and properties allowed new approach to simulation of the column. The use of commercial simulators has been shown as an excellent opportunity to obtain solid results with a smaller time of development of the solution as the construction of own models. In this work using ASPEN version 2006.5 with RateFrac, calculation type Rate-based instead of equilibrium, using Soave-Redlich-Kwong , we simulated the light’s column and compared with the results obtained in industrial test in BRASKEM, demonstrating that the results of the model are robust. The optimization of the column was done with the restriction of the concentration in the bottom for chloroprene and 1,1-DCE, maximum concentration of 1,2-DCE in distilled and maximum flow of distilled (by-product). Optimization has helped to improve the results obtained in the test industry, reaching a value of 721 thousand dollars per year in savings with the reduction in the consumption of steam, nitrogen and the generation of by-product. The optimization also identified that the form of operation of the condenser with sub-cooling it is not the ideal condition. The operation without sub-cooling, as proposed in the optimization, can generate a gain of 1.4 million dollars per year.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-30T16:15:44Z No. of bitstreams: 1 TALLES CAIO LINHARES DE OLIVEIRA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2014..pdf: 2048638 bytes, checksum: 8906a39fa89dff7c77323f97499594a3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-30T16:15:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TALLES CAIO LINHARES DE OLIVEIRA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2014..pdf: 2048638 bytes, checksum: 8906a39fa89dff7c77323f97499594a3 (MD5) Previous issue date: 2014-09 / CNPq / O monômero cloreto de vinila (MVC), matéria prima usada para a obtenção do policloreto de vinila (PVC), é produzido comercialmente em larga escala através da decomposição térmica do 1,2-dicloroetano (EDC) em um reator tubular inserido em um forno industrial. O PVC possui aplicações que vão desde produtos médico-hospitalares e embalagens para alimentos até peças de alta tecnologia como as usadas em equipamentos espaciais. O principal problema enfrentado na operação é a formação de uma camada de coque no interior do reator que limita o tempo de operação. O presente trabalho consiste no desenvolvimento de modelos matemáticos para a previsão do comportamento de um reator de craqueamento térmico de EDC. Um total de três modelos foram formulados, o primeiro modelo serviu para estruturação do algoritmo e para a análise geral da metodologia usada. No segundo modelo uma cinética reacional mais complexa envolvendo composto estáveis e radicais foi implementada, a deposição de coque foi considerada o que possibilitou estimar o seu impacto no tempo de produção e nas variáveis do processo como: pressão, temperatura e conversão. O último modelo foi desenvolvido utilizando técnicas de fluidodinâmica computacional (CFD) e forneceu as distribuições na direção radial e ao longo do reator para as variáveis do processo. Os resultados obtidos de todos os modelos estão em concordância com dados industriais disponíveis. Os modelos I e II podem ser usados para realização de testes no processo sem a necessidade de utilização de unidade piloto e como ponto de partida para a otimização nos fornos de craqueamento, enquanto o modelo em CFD pode contribuir para estudo de melhorias de projeto deste tipo de reator. / The vinyl chloride monomer (MVC) raw material used to obtain the polyvinyl chloride (PVC), is commercially produced on a large scale by thermal decomposition of 1,2dichloroethane (EDC) inserted into a tubular reactor in an oven industrial. PVC has applications ranging from medical products and food containers to high-tech parts like those used in space equipment. The main problem faced in the operation is the formation of a layer of coke inside the reactor which limits the time of operation. The present work is the development of mathematical models for predicting the behavior of reactor thermal cracking of EDC. A total of three models were formulated, the first model was used to structure the algorithm and the overall analysis of the methodology used. In the second model a more complex reaction kinetics involving radicals and stable compound was implemented, coke deposition was found which allowed to estimate their impact on production time and the process variables such as pressure, temperature and conversion. The last model was developed using computational fluid dynamics (CFD) and provided the distributions in the radial direction and along the reactor for the process variables. The results of all the models are in agreement with industrial data available. Models I and II can be used for testing the process without the need of using pilot unit and as a starting point to optimize the cracking furnaces while the CFD model study can contribute to improvements in the design of this type reactor.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-11-12T19:43:53Z No. of bitstreams: 1 CARLOS MAURÍCIO ROCHA BARROSO - DISSERTAÇÃO PPGECA 1994..pdf: 33322816 bytes, checksum: 8d3b97e59953825ca5f62b7f53c9c80d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-12T19:43:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CARLOS MAURÍCIO ROCHA BARROSO - DISSERTAÇÃO PPGECA 1994..pdf: 33322816 bytes, checksum: 8d3b97e59953825ca5f62b7f53c9c80d (MD5) Previous issue date: 1994-04 / Esta dissertação apresenta os resultados de uma pesquisa sobre a contaminação do "Aquífero Barreiras" por organo clorados, no Polo Cloroquímico de Alagoas — PCA. As substâncias químicas envolvidas no processo que são produtos que apresentam grande poder tóxico, comprometeram a qualidade do aquífero, gerando um impacto ambiental significativo e da maior gravidade. Dentre tais contaminantes, destacam-se os compostos 1,2 dicloroetano (1,2 - DCE), 1,2 dicloropropano (1,2 — DCP) e 1,2,3 tricloropropano (1,2,3 — TOE), por apresentarem maiores valores em suas concentrações e por conseguinte, alvo da pesquisa. O aquífero Barreiras, na área do PCA, possui uma espessura média de 20 metros, constituindo—se litologicamente por um "pacote" areno—argiloso, intercalado por níveis descontínuos de material argiloso, sendo caracterizado como um aquífero freático. O modelo de fluxo adotado, baseado no método das diferençasfinitas - algoritmo IADI — (Kinzelbach, 19S6), utilizou os dados extraídos de relatórios da empresa Paranaguá — Engenharia e Consultoria Ltda (1991). O mesmo, mostrou-se adequado para fins de simulações de fluxo bidimensionais em locais onde as informações são incipientes. Os valores dos parâmetros hidrodinâmicos do aquífero foram obtidos em consequência do aferimento do modelo de fluxo, e a velocidade média, linear, de propagação de fluxo no aquífero,.de acordo com os parâmetros aferidos, é da ordem de 0.672 m/dia com direção NW — SE, sentido SE. A propagação das plumas dos contaminantes acima mencionados, foram geradas uti1izando—se o modelo de transporte embasado no método explícito das diferenças finitas como dado por Kinzelbach, (1986). As concentrações tomadas como referência para a calibração do modelo, foram aquelas amostradas em poços de monitoramentos e de produção (Paranaguá, 1991) e analisadas pelo laboratório americano Industrial and Environmental Analyses, Inc - IEA. Apesar da simplicidade do modelo, principalmente por tratar o meio como homogéneo e isotrópico e processar os compostos como conservativos ou seja, substâncias químicas não reagentes, a pluma para o 1,2 — DCP apresentou um resultado que confirma a veracidade do modelo. Já as plumas par*, o 1,2 — DCE , para o 1,2,3 — TCP e para os organos totais ( projetada com base nas análises do laboratório da Companhia Alagoas Industrial — CINAL, pois o IEA não os dosou), mostraram-se confiáveis. / This dissertation presents the resulta of the research done on contaraination of "Aquífero Barreiras" by organo-chlorides, in the Pole- Choloro-chemicais of Alagoas - PCA. The cheraical substances involved in the process that are Products which pose strong toxiclty, affected the quality of the aquifer in question, creating .significant environaental impact as a grave problem. The more important of these contaminants were the 1,2 Di-chloroehtane (1,2 - DCE), 1,2 D i-chioropropane (1,2 DCP) and 1,2,3 Tri-chloropropane (1,2,3 - TCE), which appeared in greater concentrations, because of which the present investigation was attempted. The Aquifer "Barreiras", within the PCA area has a nean depth of 20 m, lithoiogicaliy represented by a packet of sandysilt stratum, sandwitched by discontinuous clayey material, thus characterizing on the whole as a freatic aquifer. The "flow raodel" adopted, based on the finite d i fferenr.es method - the Algorithm of IAOI (Kinzelback, 1986), utilized data extracted from the reports of an enterprize by naie "Paranaguá' Eng inssr ing and Cônsultants Ltd. ÍÍ99Í). The cited raodel was found to be adequate for the purpose of simulating the two-dímentional flows in places where data is available. Values of hydrodynamic parameters of the aquifer were obtaíned frora the resulto of flow model and the raean linear propagation velocity in the aquifer, based on the input values, was of the order of 0.672 m/day, in the N.W. - S.E. frora S.E. direction. PIume propagations for the above mentioned comtaminants were geenerated utilizing the "transport model", based on the explicit finite difference method as suggested by Kinzelbach (í?G6). Concentrations taken as reference for the model calibration were those values registered in the product ion and observation wells (Paranaguá, 1991), the results of which were analyzed by an American laboratory by name Industrial and Environmental Anaíyses, Inc. (I.E.A.). Dispite the simplicity of the model, principally considering the porous media as homogeneous and isotropic, and considering the chemicals as conservative, i.e., chemical substances that do not react with water, the plurne for 1,2 - DCP showed results that confirmed the varacity of the model. The plumes for 1,2 - DCE and 1,2,3 - TCP and for total organo-chlorides that are projected on the basis of analysis of the laboratory of Alagoas Industrial Co. -CINAL, also showed sufficiently reliable results.