Estudo da eficiência do reator de uma planta de produção de propilenoglicol a partir da hidrogenólise do glicerol

O aumento no consumo de energia no mundo, juntamente com a incerteza da disponibilidade dos combustíveis fósseis e o seu impacto no meio ambiente põem em destaque as fontes de energia renováveis ou de baixo impacto ambiental. No setor de transportes, destaca-se o biodiesel como substituto viável do diesel, produzido a partir da transesterificação de triglicerídeos. No entanto, a produção de biodiesel gera 10% em volume de glicerol como subproduto e as aplicações atuais não são capazes de absorver toda a oferta de glicerol. Neste sentido, novas rotas de consumo de glicerol estão sendo desenvolvidas, entre elas a produção de propilenoglicol, um produto com grandes aplicações na indústria alimentícia, de cosméticos e farmacêutica devido às suas propriedades e baixa toxidez. Assim, a partir da simulação feita em trabalhos anteriores na Universidade Federal Fluminense (UFF) de uma planta de produção de propilenoglicol 99,5% p/p a partir da hidrogenólise do glicerol, realizada no software ASPEN HYSYS® 2.2, foi avaliado o impacto da variação de parâmetros do processo. O processo foi otimizado com a avaliação das correntes de purga, que estavam presentes em trabalhos anteriores e foram removidas após ser verificado um aumento na conversão dos reagentes; do teor de água na alimentação, cujo aumento mostrou que a produtividade na planta seria reduzido em troca de um processo mais simples de purificação prévia; e os percentuais de rendimento no reator de leito fixo, cuja alteração permitiu simular o uso de outros catalisadores e outras condições de reação no processo e impactou nas dimensões e estágios de separação necessários nas colunas de separação.The increase in the global demand for energy, along with the uncertainty regarding the availability of fossil fuels and their impact on the environment highlight the use of renewable or low-impact energy sources. In the transport sector, biodiesel stands out as a viable replacement for diesel, produced from the transesterification of triglycerides. However, biodiesel production generates 10% by volume of glycerol as a byproduct, and its current applications are not capable of absorbing the full supply of the biodiesel sector. In this regard, new consumption routes for glycerol are being developed, among them the production of propylene glycol, a product with large applications in the food, cosmetic and pharmaceutical industries due to its properties and low toxicity. Thus, based on previous simulations done at the Universidade Federal Fluminense (UFF) about a propylene glycol 99,5% w/w production plant from the hydrogenolysis of glycerol in the software ASPEN HYSYS® 2.2, the impact of varying the process parameters was evaluated. The process was optimized with the evaluation of the purge treams, that were present in the previous works and were removed after it was noted its removal increased the conversion of reagents; of the content of water in the feed stream, whose increase showed that it would decrease the overall productivity of the plant in exchange of a simpler purification process; and the yields in the fixed bed reactor, whose variation allowed to simulate the use of other catalysts and reaction conditions in the process and impacted the dimensions and number of stages necessary in the separation columns