Otimização e análise técnico-econômica da produção de 5- hidroximetilfurfural a partir da glicose

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Sant’ana Júnior, Damázio Borba
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: 5-hidroximetilfurfural; Otimização matemática; Processos de fabricação - Aspectos econômicos; Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28192

A busca pela diminuição do impacto ambiental e possíveis reduções das reservas de recursos fosseis tem incentivado o desenvolvimento de alternativas e tecnologias sustentáveis. Nesse sentido, a biomassa lignocelulósica constituída de resíduos agroindustriais e material orgânico vem se destacando como fonte de matéria prima para obtenção de compostos químicos provenientes do petróleo e utilizados em polímeros e compostos químicos valiosos. O 5-hidróximetilfurfural (HMF) é um composto químico de plataforma obtido a partir da biomassa e utilizado para fazer a conexão entre biomassa e os produtos provenientes de recursos fosseis. Apesar de sua ampla aplicabilidade problemas associados à sua síntese atrapalharam sua maior utilização, nesse cenário a utilização de programa computacional destaca-se, pois pode ser empregado na simulação e otimização de processos químicos, assim, avaliando os fatores e encontrando parâmetros que minimizem os custos associados à sua produção. Nesse trabalho foram simulados quatro sistemas com configurações distintas, a otimização destes sistemas foi realizada a partir da minimização da função objetivo que calcula o custo total anual do processo por intermédio do programa computacional Aspen Plus ® v.11, além disso, foi realizada a viabilidade econômica do processo. A partir da otimização dos sistemas foi possível obter em três sistemas o HMF a 1,00 $.kg -1 , preço competitivo em relação a compostos oriundos do petróleo, e ainda foi possível obter o coproduto ácido levulínico com preços inferiores à 5,00 $.kg - 1 , menores que os praticados atualmente no mercado, mostrando-se assim viáveis economicamente. Dentre os custos operacionais, os provenientes da glicose geraram maior efeito em seu valor, já em relação aos custos dos equipamentos, os reatores e colunas de destilação foram os que causaram maior influência. Palavras-chave: 5-Hidroximetilfurfural. Otimização de processos. Análise econômica.