Simulação de método alternativo para obtenção de etanol anidro com extração líquido-líquido como pré-etapa para destilação

Abstract

The sugarcane ethanol is an important contributor to the brazilian energy mix and it’s production technology is already consolidated. Beyond being an alternative to the fossil fuel, the sugarcane ethanol commodity chain is responsible for the offer of multiple workstations and it has a large domestic market in Brazil and outwards. In the sugarcane industry the ethanol produced from the sugarcane’s alcoholic fermentation proceeds from a distillation stage to the obtaining of the final product. In this work is value the introduction of a liquid-liquid extraction operation as a pre-stage for the distillation aiming to decrease the process’ energetic demand and to utilize possible subproducts of the process like the fuse oil compounds discarded with the vinasse like the butanol. The work was developed with the Coco Simulator version 3.4 and the ChemSep, both free distribution softwares. The original process and the process proposed were simulated with the two softwares. Comparing the process, there is an energy saving of 53,36%. Nevertheless for more accurate results it needs more studies like simulate the process with a more reliable like Aspen Plus, a Pinch Point Analysis, more project detailing and a technical and economic viability analysis.

O etanol da cana-de-açúcar tem a sua importância destacada por ser um importante componente da matriz energética brasileira, além da sua tecnologia de produção já estar consolidada. Por ser uma alternativa aos combustíveis fósseis, a cadeia produtiva do etanol da cana de açúcar é responsável pela geração de muitos postos de trabalho e tem um mercado consumidor dentro e fora do país. Na indústria sucroalcooleira o etanol é produzido pela fermentação alcoólica do caldo de cana seguida pela destilação para obtenção do produto final. Neste trabalho avalia-se a implementação da extração líquido-líquido como etapa pré-processo para a destilação com o intuito de diminuir o requerimento energético do processo e aproveitar subprodutos descartados com a vinhaça como o butanol, componente do óleo fúsel. O trabalho foi desenvolvido utilizando o simulador de processo Coco Simulator versão 3.4 e do ChemSep, ambos softwares livres e de distribuição gratuita. Tanto o processo tradicional quanto o processo proposto foram simulados em um desktop através destes simuladores. Ao comparar os processos, constatou-se que há uma economia energética de 53,36%, entretanto para resultados mais precisos ainda faltam mais estudos como simular o processo em um simulador mais confiável como o Aspen Plus, uma melhor proposta de integração energética por um método de Pinch Point, maiores detalhamentos de projeto, uma análise de viabilidade técnico-econômica e considerar a aplicação de outras operações unitárias