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Dissertações de Mestrado Defendidas: 2012

Avaliação Técnica e Econômica do Processo de Produção do Metanol e Carbonatos Orgânicos para Sequestro Químico de CO2 de Termoelétricas.

Autora: Luiza Mendes.
Orientadores: Ofélia de Queiroz Fernandes Araújo, José Luiz de Medeiros.
Laboratório: H2CIN

Resumo

A necessidade de estabilização da concentração atmosférica de CO2 demanda tecnologias de captura desse gás de efeito estufa de fontes emissoras. Destaca-se como fonte emissora a geração de energia em termoelétricas. Antecipa-se para este setor o crescimento de demanda, com consequente elevação de emissões de CO2, decorrente do desenvolvimento econômico mundial, e que essa demanda será atendida nas próximas décadas pela queima de combustíveis fósseis. Este cenário motiva a análise de tecnologias de captura e sequestro químico de CO2 abordada no presente trabalho, avaliando-se a viabilidade de geração de energia em termoelétrica associada à captura de CO2 da corrente de gás de chaminé seguida por sua transformação em commodity química.

O sequestro químico transpõe o CO2 da categoria de Resíduo para a de Matéria-Prima. Especificamente, avalia-se o desempenho econômico do processo geração-sequestro frente à receita agregada pela venda de metanol (MeOH), cabonatos orgânicos - dimetil carbonato (DMC) e carbonato de etila (EC) -, e etilenoglicol (EG), contribuindo para a redução da penalidade econômica representada pela etapa de captura sobre o preço do kWh gerado.

O estudo emprega a captura do CO2 com MEA (monoetanolamina), incluindo a etapa de compressão do gás capturado seguida de etapas de reação para a síntese de metanol e carbonatos orgânicos, e etapas de separação de produtos com reciclo de reagentes para as etapas de reação. Três cenários foram avaliados - Casos 1, 2 e 3 -, correspondendo à captura de 30%, 50% e 80% do CO2 presente no gás de chaminé.

A análise comparativa empreendida engloba a definição de premissas de projeto para o caso base (Caso 2), seguida de síntese de fluxograma de processo e posterior simulação nos três cenários avaliados, incluindo o dimensionamento dos principais equipamentos de processo para fins de análise econômica, via cálculo de custos de capital (CAPEX) e operacionais (OPEX). Os resultados indicaram viabilidade econômica para os três casos.