[en] COGENERATION IN AIR SEPARATION CRIOGENIC PLANTS

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: WALTER NOVELLO BASTOS
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] COGERACAO; [pt] PLANTAS CRIOGENICAS; [pt] SEPARACAO DE AR; [en] COGENERATION; [en] CRIOGENIC PLANTS; [en] AIR SEPARATION
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=25011&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=25011&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.25011

[pt] Diante da crise energética e de mercado a Cogeração se apresenta oportuna tanto para a produção de energias elétrica e térmica quanto para a redução dos custos operacionais de produção de uma empresa. Um sistema de cogeração integrado e adaptado ao processo de uma Planta Criogênica de Separação de Ar, que tem a energia elétrica como insumo básico, pois o ar não tem custo, pode se mostrar viável, com considerável redução nos custos operacionais da planta. Um estudo termoeconômico, englobando uma análise da Primeira e Segunda Lei da Termodinâmica, e uma análise Econômica, foi necessário não apenas para demonstrar esta viabilidade, mas também para propor as modificações no processo Criogênico de Separação de Ar, assim como, para definir o melhor sistema de Cogeração a ser integrado à planta típica T-240 NA MPL3. Os resultados da Análise Termodinâmica das modificações foram bem satisfatórios. As eficiências de Segunda Lei - Exergéticas - dos equipamentos envolvidos nas modificações da planta melhoraram, e o seu consumo de energia elétrica foi reduzido em 12 porcento. Foram propostos para integrar a planta 4 (Quatro) Sistemas de Cogeração a partir dos Ciclos Clássicos: Rankine, Brayton, Combinado e Otto. Estes Sistemas foram analisados inicialmente pelas Primeira e Segunda Leis da Termodinâmica e finalmente foram analisados economicamente. Termoeconomicamente, o Sistema de Cogeração a partir do Ciclo Combinado foi o que melhor se apresentou para integrar o processo Criogênico de Separação de Ar da planta. Neste Sistema houve um maior equilíbrio entre as demandas térmica e elétrica, acarretando a eficiência de Segunda Lei - Exergética - mais alta. Este Sistema teve, também, a maior Receita Operacional e embora o seu Investimento Adicional tenha sido um pouco maior, este acréscimo compensou, pois apresentou os menores Tempo e Taxa Interna de Retorno. Apesar do Sistema de Cogeração a partir do Ciclo Combinado se apresentar viável, os resultados devem ser considerados, apenas, como preliminares, pois são provenientes da primeira interação Termoeconômica. Outras interações devem ser realizadas visando a melhoria deste Sistema, para viabilizar cada vez mais a Cogeração em Plantas Criogênicas de Separação de Ar.