Simulação de uma planta de separação criogênica de ar integrada

O objetivo deste trabalho é propor uma modificação no processo produtivo da amônia, através da sua integração com uma unidade de destilação criogênica de ar. Diferentes simulações foram pesquisadas na literatura e, num primeiro momento, foram reconstruídas individualmente: uma unidade de gás de síntese, uma unidade de destilação criogênica do ar e uma unidade de produção de amônia. Em seguida, foram tentadas integrações energéticas e realizadas análises de sensibilidade, de forma a buscar melhores condições de processo. Por fim, com as melhores condições que puderam ser encontradas para as plantas individuais, as três unidades foram conectadas e o processo de busca por otimizações foi realizado de forma integrada. Apesar de uma pureza final menor que a da referência usada (devido ao autor usar gás de síntese sem os contaminantes que a planta de destilação criogênica deste trabalho gerou), os resultados encontrados mostram que quanto mais enriquecido com oxigênio estiver a corrente de ar que alimenta o processo de gasificação, mais hidrogênio ele gera no gás de síntese final, e maior é a pureza da amônia produzida. Isso indica que o processo foi otimizado com sucesso, cumprindo o objetivo deste trabalhoThe aim of this work is to propose modifications in the ammonia production process through the integration with an air cryogenic distillation unit. A number of simulations were obtained from the literature and, at first, rebuilt individually: a syngas unit, an air cryogenic distillation unit and a proper ammonia synthesis unit. Then, energetic integration was attempted and sensitivity analyses were performed in order to pursue the best process conditions possible. At last, with the best individual conditions for each one of the three plants, they were connected and the optimisation process was done again, on the integrated process. Despite a final purity lower than the one found by the reference article (due to the author’s use of syngas rid of contaminants generated by the cryogenic distillation unit used in this work), the results that were found show that the more enriched with oxygen the air current feeding the gasification process, the more hydrogen is present in the final syngas, and the purer the final ammonia is. This indicates that the process was successfully optimised, fulfilling the aim of this wor