Avaliação de Configurações de Remoção de CO2 por Absorção Utilizando MEA

Avaliação de Configurações de Remoção de CO2 por Absorção Utilizando MEA

• Autor
• Kleide Dayana Oliveira Mendes
• Co-autores
• Francisco Wilton Miranda da Silva , Rafael Barbosa Rios
• Resumo

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  Nas últimas décadas, uma grande quantidade de CO₂ vem sendo lançada na atmosfera, principalmente nas áreas industriais e de transporte, o que pode estar resultando no aumento do efeito estufa, e, consequentemente, no aquecimento global. Por conta disso, estudos têm sido desenvolvidos com o intuito de buscar maneiras de minimizar essa quantidade de CO₂ emitida no meio ambiente. Existem algumas tecnologias para o sequestro do CO₂ presente nos gases de exaustão, sendo a mais utilizada a absorção com o uso de aminas, como a monoetanolamina (MEA). Porém, esse tipo de captura apresenta um custo energético elevado, principalmente na etapa de recuperação do solvente, o que dificulta a sua viabilidade. Nesse sentido, uma variedade de trabalhos buscando uma maior eficiência energética para essa tecnologia vêm sendo desenvolvidos, principalmente a partir do uso de simuladores de processos, onde se avalia configurações diferentes para a planta de remoção de CO₂, de forma a reduzir o gasto energético total e maximizar a separação desse gás. Entretanto, a maioria dos trabalhos se propõe apenas a apresentar uma nova configuração ou a alterar uma já existente, e como simulam com alimentação de gases e de MEA diferentes, isso dificulta uma comparação entre o que já foi feito, impossibilitando apontar qual configuração é mais interessante e em cima desta propor melhorias. Além disso, os resultados apresentados ainda estão longes do que se espera para viabilizar tal tecnologia. Desta forma, o objetivo deste projeto foi avaliar as melhores configurações, presentes na literatura, de processos de remoção de CO₂ por absorção utilizando MEA em condições que permitam uma comparação. Para isso foram realizadas 20 simulações de configurações diferentes utilizando o software Aspen Hysys. Em todas as simulações foram adotadas as mesmas condições de alimentação de gás de exaustão, MEA e água. Observou-se que duas dessas configurações apresentaram um menor consumo energético, sendo estas a recompressão de vapor mais fluxo dividido (RVFD), 6,33 MJ/kg, e recompressão de vapor (RV), 6,46 MJ/kg. Um dos motivos para a ocorrência desse menor gasto energético no reboiler seria a reinjeção de vapor na coluna de destilação a partir do uso de uma válvula. Nessas mesmas duas configurações, foram feitas melhorias e se observou, em termos percentuais, uma remoção de 92,90% do CO₂ para RVFD e de 80,48% para RF e uma redução do gasto energético para 5,49 e 5,93 MJ/kg, respectivamente.

   

   

• Palavras-chave
• CO2, Absorção, Amina, Eficiência Energética
• Área Temática
• Engenharias

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