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Simulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilação

Hexamethylenediamine (HMD) is an amine that has several applications mainly used for nylon manufacture. The formation reaction of HMD occurs through the hydrogenation of adiponitrile (ADN), which passes through an intermediate, 6- Aminocapronitrile (ACN). This reaction can generate several by-produc...

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Autor principal: Matsumoto, Henry Yudi
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:
Hexametilenodiamina
Permutadores térmicos
Destilação
Hexamethylenediamine
Heat exchangers
Distillation
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29647
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spelling riut-1-296472022-09-17T06:08:25Z Simulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilação Simulation and optimization of the purification process of hexamethylenediamine (HMD) and determination of the characteristics of the distillation columns Matsumoto, Henry Yudi Rocha, Lucas Bonfim Lima, Lisandra Ferreira de Rocha, Lucas Bonfim Lima, Lisandra Ferreira de Kalluf, Omar Vieira, Admilson Lopes Hexametilenodiamina Permutadores térmicos Destilação Hexamethylenediamine Heat exchangers Distillation CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA Hexamethylenediamine (HMD) is an amine that has several applications mainly used for nylon manufacture. The formation reaction of HMD occurs through the hydrogenation of adiponitrile (ADN), which passes through an intermediate, 6- Aminocapronitrile (ACN). This reaction can generate several by-products, so the purification process is extremely important. Analyzing the potential growth of the HMD market, a Chinese petrochemical company aims to increase the production scale in its industrial plant. Considering the importance of the purification step of the process to obtain HMD with 99% purity on a mass basis, this work aims to perform the simulation of the process distillation columns, defining the operating parameters and performing an optimization of the columns to reduce the energy demand of the columns. At the end of the process, it was possible to obtain 763.53 ton/day of HMD with a purity of 99.993% on a mass basis. The reduction in the energy demand of the reboiler was not significant for the columns, with a value of only 765.5800 cal/s, however the reduction of the thermal load of the condensers was the most significant, achieving a reduction of 100243.3 cal/s. O hexametilenodiamina (HMD) é uma amina que possui diversas aplicações sendo, principalmente, utilizado para a fabricação de nylon. A reação de formação do HMD ocorre através por meio da hidrogenação da adiponitrila (ADN), a qual passa por um intermediário, 6-aminocaponitrila (ACN), até a formação do HMD. Esta reação pode gerar diversos subprodutos. Desta forma, o processo de purificação é de extrema importância. Analisando o potencial crescimento do mercado de HMD, uma empresa chinesa do ramo petroquímico deseja aumentar a escala de produção em sua planta industrial. Visando a importância da etapa de purificação do processo para de obter o HMD com uma pureza acima de 99% em base mássica, este trabalho visa realizar a simulação das colunas de destilação do processo, definindo os parâmetros de operação e realizar uma otimização das colunas para diminuir a demanda energética das colunas. No final do processo foi possível obter 763,53 ton/dia de HMD com uma pureza de 99,993% em base mássica. A redução da demanda energética dos refervedores das colunas não foram significativas, sendo de apenas 765,5800 cal/s, porém a redução da carga térmica dos condensadores foram bem mais significativas, sendo de 100.243,3 cal/s. 2022-09-16T22:54:16Z 2022-09-16T22:54:16Z 2022-05-30 bachelorThesis MATSUMOTO, Henry Yudi. Simulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilação. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2022. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29647 por openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Londrina Brasil Engenharia Química UTFPR
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Matsumoto, Henry Yudi
Simulação e otimização do processo de purificação do hexametilenodiamina (HMD) e determinação das características das colunas de destilação
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