Controle do Processo TCPSD para Separação da Mistura Acetonitrila/Benzeno/Metanol

Visando uma maior economia em custos operacionais, a inclusão de correntes de reciclo e integrações térmicas são rotineiras nos processos químicos, gerando a necessidade de estruturas de controle mais robustas, capazes de impedir perdas devido a distúrbios rotineiros e proporcionar segurança operacional. A separação via Triple-Column Pressure-Swing Distillation (TCPSD) pode ser utilizada para separar diferentes solventes da indústria de química fina, e devido ao grande número de variáveis envolvidas, juntamente a integrações térmicas e correntes de reciclo, a definição de uma estrutura de controle eficaz se torna um problema complexo. Neste contexto, este trabalho tem como principal objetivo o desenvolvimento e avaliação de estruturas de controle plantwide para o processo TCPSD, utilizado para separação da mistura acetonitrila/benzeno/metanol. Utilizando os softwares Aspen Plus© e Aspen Plus Dynamics©, foram avaliadas duas estruturas de controle, nas quais as composições dos produtos são controladas por inferência, através do controle da temperatura de pratos sensíveis. A principal diferença entre as duas estruturas é que a Estrutura de Controle 1 possui uma malha de controle de soma dual de temperatura de pratos sensíveis na coluna de baixa pressão, manipulando a razão de refluxo. Ao avaliar os resultados das composições dos produtos ao atingir estado estacionário e valores de ISE, concluiu-se que ambas as estruturas são capazes de controlar distúrbios do tipo degrau na vazão e composição de alimentação do processo. Contudo, observaram-se melhores resultados na Estrutura de Controle 1.

Pengaruh Jenis Pelarut Pada Distilasi Ekstraktif Pemisahan Campuran Aseton-Metanol Dengan Dinding Pemisah

Distilasi adalah pemisahan dua campuran atau lebih ke dalam fraksi komponennya dari kemurnian yang diinginkan berdasarkan perbedaan titik didih serta volatilitas antar komponen. Pemisahan dengan metode distilasi biasa tidak efektif untuk memisahkan campuran azeotrop. Oleh karena itu, menggunakan dengan metode pressure swing distillation, azeotrope distillation, dan extractive distillation. Aseton dan metanol merupakan campuran azeotrop yang harus dipisahkan dengan pelarut. Metode yang digunakan adalah distilasi ekstraktif dengan tiga entrainer yaitu air, chlorobenzene, dan dimethyl sulfoxide (DMSO). Kolom distilasi ekstraktif konvensional dapat dimodifikasi menjadi distillation wall column (DWC) dengan menambahkan dinding pemisah untuk mengurangi konsumsi energi dan penghematan biaya. Tujuan penelitian ini adalah menentukan jenis pelarut terbaik pada setiap sistem (kolom distilasi ekstraktif konvensional dan EDWC) dengan membandingan nilai ekonomis (biaya capital, biaya energi, dan nilai total annual cost). Penelitian dilakukan menggunakan Aspen Plus® untuk melakukan simulasi. Simulasi dengan menggunakan kolom dinding pemisah dilakukan dengan tiga kolom karena pada Aspen Plus® tidak tersedia kolom distilasi dengan dinding pemisah. Hasil simulasi menunjukkan bahwa jenis pelarut yang terbaik untuk memisahkan campuran azeotrope aseton dan methanol adalah DMSO dengan menggunakan sistem kolom distilasi ekstraktif konvensional. Biaya capital yang dihasilkan sebesar $653.999/tahun, Biaya Energi $3.245.929/tahun, dan Nilai TAC $3.899.927/tahun (payback period 3 tahun).