Análise da Conversão da Reação de Propileno Glicol

Study of the Conversion of Propylene Glycol Reaction

SANTOS, Josiele Souza Batista; MISAEL, Carla Gabriela Azevedo; FERNANDES, Caroline Vasconcelos; CHAVES, Filipe José Ferreira; CAVALCANTE, Juan Nicolas Andrade; VASCONCELOS, Suênia Fernandes de

Completo:

O propileno glicol é um composto não tóxico e de alta demanda química, utilizado em indústrias de cosméticos, alimentos, resinas de poliésteres, produtos farmacêuticos, entre outros. O mesmo não é encontrado naturalmente, podendo ser obtido através de reações químicas. A produção comercial de 1,2-propanodiol é tradicionalmente obtida através da hidratação de óxido de propileno, devido ao menor custo de produção. Nesse contexto, esse trabalho tem como objetivo a simulação de uma planta de propileno glicol em uma plataforma computacional, determinando a maior variação da conversão a partir de alterações geradas nas correntes de alimentação e na carga térmica do reator. Para tal finalidade o estudo propõe uma planta de produção de propileno glicol composta por um mixer, um trocador de calor e um reator, sendo os cálculos internos realizados a partir da equação de estado Non-Random Two Liquid (NRTL). Para análise dinâmica do processo inseriu controladores de temperatura e de nível. Em seguida foi implementado um novo bloco com a função de cálculo da conversão do óxido de propileno e por fim, analisou o comportamento da conversão a partir das alterações nas condições operacionais. Com os dados obtidos, observou-se a necessidade da utilização de uma operação unitária para separação do produto reagido do não-reagido. Além disso, houve um aumento da conversão do óxido de propileno quando se gerou uma alteração na carga térmica, tal modificação pode ser uma alternativa para o aumento da produção de propileno glicol.

Propylene glycol is a nontoxic and high chemical demand compound used in cosmetics, foods, polyester resins, pharmaceutical, and others. The same is not found naturally and may be obtained through chemical reactions. Commercial production of 1,2-propanediol is traditionally obtained through propylene oxide hydration, due to lower production cost. In this context, this work aims at simulating a propylene glycol plant in a computational platform, determining the greatest variation of conversion from changes generated in power currents and thermal load of the reactor. For this purpose, the study suggests a propylene glycol production plant consisting of a mixer, a heat exchanger and a reactor, the internal calculations being performed from the Non-Random Two Liquid (NRTL) equation of state. To process dynamics analysis have entered temperature controllers and level. Then a new block has been implemented with the calculating function for the conversion of propylene oxide and finally, the conversion behavior was analyzed from of changes in operating conditions. With the data obtained, it was observed the need of using a unit operation to separate the reacted product from the unreacted one. Furthermore, there was an increase in the conversion of the propylene oxide when a changes was generated in the thermal load, such modification may be an alternative for the increased production of propylene glycol.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chenpro-5erq-eng11

Referências bibliográficas

• [1] Referências bibliográficas
• [2] CASTRO, S. V.; CARVALHO, A. A.; SILVA, C. M. G.; FAUSTINO, L. R.; FIGUEIREDO, J. R.; RODIGUES, A. P. R., Agentes crioprotetores intracelulares: características e utilização na criopreservação de tecido ovariano e oócitos. Acta Scientiae Veterinariae, 39(2):957, 2011.
• [3] CHIU, C. W., Catalytic conversion of glycerol to propylene glycol: synthesis and technology assessment. Tese de doutorado em Engenharia Química apresentada a Universidade de Missouri, Columbia-EUA, p. 214, 2006.
• [4] DOW – CHEMICAL COMPANY. Dow propileno glicol USP/EP. Disponível em: <http://msdssearch.dow.com/PublishedLiteratureDOWCOM/dh_0034/0901b80380034a21.pdf?filepath=propyleneglycol/pdfs/noreg/117-01144.pdf&fromPage=GetDoc> Acessado em: 15 de setembro de 2015.
• [5] EMFAL – Especialidades Químicas. Matérias primas. Disponível em: <http://www.emfal.com.br/ materias-primas/umectantes/propilenoglicol-1000-ml> Acessado em: 15 de setembro de 2015.
• [6] FINLAYSON, B. A., Introduction to Chemical Engineering Computing. Second Edition, 2. Ed., Settle - Washington, 2012.
• [7] KORETSKY, M. D., Termodinâmica para Engenharia Química. LTC, 1. Ed., Rio de Janeiro – Brasil, 2007.
• [8] MOTA C. J. A.; SILVA C. X. A.; GONÇALVES V.L.C., Gliceroquímica: novos produtos e processos a partir da glicerina de procução de biodiesel. Química Nova. 32(3): 639-648, 2009.
• [9] SBQ - SOCIEDADE BRASILEIRA DE QUÍMICA. Propileno Glicol, C3H8O. Disponível em: <http://qnint.sbq.org.br/qni/popup_visualizarMolecula.php?id=DrXaDHDsaOWvFrIbt67GjZkDYt3oXGtiNsmWtgBRcQopvR0AIwuh5SncHekGaOJyipeswOAVbuCzLXKTYO1Nw==> Acessado em: 16 de setembro de 2015.
• [10] SCHUCHARDT, U.; RIBEIRO, M.L., A indústria petroquímica no próximo século: como substituir o petróleo como matéria-prima?. Química Nova. 24(2): 247-251, 2001.

Como citar:

SANTOS, Josiele Souza Batista; MISAEL, Carla Gabriela Azevedo; FERNANDES, Caroline Vasconcelos; CHAVES, Filipe José Ferreira; CAVALCANTE, Juan Nicolas Andrade; VASCONCELOS, Suênia Fernandes de; "Análise da Conversão da Reação de Propileno Glicol", p-981-988. In: Anais do V Encontro Regional de Química & IV Encontro Nacional de Química [=Blucher Chemistry Proceedings].. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23184043, DOI 10.5151/chenpro-5erq-eng11