Avaliação técnica e econômica de processo de produção do metanol e carbonatos orgânicos para sequestro químico de CO² de termoelétricas - Mendes, Luiza. (UFRJ, 2012)
[PT] A necessidade de estabilização da concentração atmosférica de CO2 demanda tecnologias de captura desse gás de efeito estufa de fontes emissoras. Destaca-se como fonte emissora a geração de energia em termoelétricas. Antecipa-se para este setor o crescimento de demanda, com consequente elevação de emissões de CO2, decorrente do desenvolvimento econômico mundial, e que essa demanda será atendida nas próximas décadas pela queima de combustíveis fósseis. Este cenário motiva a análise de tecnologias de captura e sequestro químico de CO2 abordada no presente trabalho, avaliando-se a viabilidade de geração de energia em termoelétrica associada à captura de CO2 da corrente de gás de chaminé seguida por sua transformação em commodity química. O sequestro químico transpõe o CO2 da categoria de Resíduo para a de MatériaPrima. Especificamente, avalia-se o desempenho econômico do processo geraçãosequestro frente à receita agregada pela venda de metanol (MeOH), cabonatos orgânicos − dimetil carbonato (DMC) e carbonato de etila (EC) −, e etilenoglicol (EG), contribuindo para a redução da penalidade econômica representada pela etapa de captura sobre o preço do kWh gerado.O estudo emprega a captura do CO2 com MEA (monoetanolamina), incluindo a etapa de compressão do gás capturado seguida de etapas de reação para a síntese de metanol e carbonatos orgânicos, e etapas de separação de produtos com reciclo de reagentes para as etapas de reação. Três cenários foram avaliados – Casos 1, 2 e 3 –, correspondendo à captura de 30%, 50% e 80% do CO2 presente no gás de chaminé. A análise comparativa empreendida engloba a definição de premissas de projeto para o caso base (Caso 2), seguida de síntese de fluxograma de processo e posterior simulação nos três cenários avaliados, incluindo o dimensionamento dos principais equipamentos de processo para fins de análise econômica, via cálculo de custos de capital (CAPEX) e operacionais (OPEX). Os resultados indicaram viabilidade econômica para os três casos.[EN] The need to stabilize the CO2 atmospheric concentration demand capture technologies this greenhouse gas emission sources. Stands out as the emission source power generation in thermoelectric. It is anticipated for this sector demand growth, with consequent elevation of CO2 emissions, resulting from global economic development, and this demand will be answered in the coming decades by burning fossil fuels. This scenario motivates the analysis of capture technologies and CO2 chemical sequestering addressed in this study, evaluating the feasibility of power generation in thermoelectric associated with the CO2 capture from the flue gas stream followed by its transformation into a commodity chemical. Chemical Sequestration transposes the CO2 of the waste chemical category to the Raw Material. Specifically, we evaluate the economic performance of the process generating the front-sequestering aggregate revenues from the sale of methanol (MeOH), Organic Carbonates - dimethyl carbonate (DMC) and Carbonate Acetate (EC), and Ethylene Glycol (EG), contributing to reduction in the economic penalty represented by phase of the CO2 capture on the price of kWh generated.The study uses CO2 capture with MEA (monoethanolamine), including compression step of the captured gas followed by reaction steps of the methanol and organic carbonates synthesis, and separation products steps with recycle of reactants to the reaction steps. Three scenarios were evaluated − Cases 1, 2 and 3 − corresponding to capture 30%, 50% and 80% of the CO2 present in the flue gas. The comparative analysis undertaken includes the definition of design assumptions for the Base Case (Case 2) followed by process flowchart synthesis and subsequent simulation in the three scenarios evaluated, including the design of the main equipment process for purposes of economic analysis, route calculation capital costs (CAPEX) and operational (OPEX). The results indicated the economic viability for the three cases.