dc.contributor.author | Potrich, Erich | |
dc.date.accessioned | 2019-08-14T14:27:02Z | |
dc.date.available | 2019-08-14T14:27:02Z | |
dc.date.issued | 2019-07-04 | |
dc.identifier.citation | POTRICH, Erich. Modelagem, simulação e análise técnico-econômica-ambiental do processo de extração de óleo de soja por hexano e etanol e da produção de biodiesel. 2019. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11719. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/11719 | |
dc.description.abstract | Brazil is the second largest producer of soybean, with the projection of becoming the largest producer in 2019/2020. All Brazilian soybean oil is produced by the extraction process with hexane, an oil derivative. One way to make the extraction process more sustainable would be to replace hexane by ethanol, a renewable solvent widely produced in Brazil. Thereby, the objective of this work was to perform the techno-economic-environmental analysis, together with the modeling and simulation, of the soybean oil extraction process and biodiesel manufacturing. The net present value (NPV) was adopted as the economic metric. For the environmental analysis the life cycle analysis (LCA) of the process was carried out. The soybean oil preparation, extraction, refining and transesterification processes were simulated in EMSO (Environment for Modeling, Simulation and Optimization) software. The products considered in the process were: refined soybean oil, soybean meal, soybean lecithin, pelleted soybean hulls, glycerol and biodiesel. The thermodynamic parameters were estimated by group contribution methods for each element that composes the raw material and the products. The extraction processes using hexane, hydrated ethanol and anhydrous ethanol were simulated. The minimum attractive rate of return (MARR) was 11%. The NPV values calculated for a period of 20 years of operation were positive for all cases analyzed, indicating that all the evaluated processes are economically viable. However, the process employing hexane had a NPV approximately 10.2% higher than the best process employing ethanol (hydrate). On the other hand, the replacement of hexane by ethanol resulted in lower Global Warming Potential (GWP). The substitution of hexane by hydrous ethanol would avoid the emission of approximately 10,600 t of CO2eq per year in an industry that crushes 125 t/h of soybean. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights.uri | Acesso aberto | por |
dc.subject | Modelagem e simulação | por |
dc.subject | Extração de óleo de soja | por |
dc.subject | Biodiesel | por |
dc.subject | Análise técnico-econômico-ambiental | por |
dc.subject | Hexano | por |
dc.subject | Etanol | por |
dc.subject | Valor presente líquido | por |
dc.subject | Modeling and simulation | eng |
dc.subject | Soybean oil extraction | eng |
dc.subject | Techno-economic-environmental analysis | eng |
dc.subject | Hexane | eng |
dc.subject | Ethanol | eng |
dc.subject | Net present value | eng |
dc.title | Modelagem, simulação e análise técnico-econômica-ambiental do processo de extração de óleo de soja por hexano e etanol e da produção de biodiesel | por |
dc.title.alternative | Modeling, simulation and technical-economic-environmental analysis of soybean oil extraction process by hexane and ethanol and biodiesel production | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.contributor.advisor1 | Cruz, Antonio José Gonçalves da | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1812806190521028 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Giordano, Roberto de Campos | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0834668419587001 | por |
dc.description.resumo | Atualmente, o Brasil é o segundo maior produtor de soja, com a projeção de se tornar o maior produtor em 2019/2020. Todo o óleo de soja brasileiro é produzido pelo processo de extração com hexano, um derivado de petróleo. Uma maneira de tornar o processo de extração mais sustentável seria substituir o hexano pelo etanol, um solvente renovável amplamente produzido no Brasil. Assim, o objetivo deste trabalho foi realizar a análise técnico-econômico-ambiental, juntamente com a modelagem e simulação, do processo de extração do óleo de soja e da fabricação do biodiesel. O valor presente líquido (VPL) foi adotado como métrica econômica. Para a análise ambiental realizou-se a análise do ciclo de vida (ACV) do processo. Os processos de preparação, extração, refino e transesterificação do óleo de soja foram simulados no software EMSO (Environment for Modeling, Simulation and Optimization). Os produtos considerados no processo foram: óleo de soja refinado, farelo de soja, lecitina de soja, casca de soja peletizada, glicerol e biodiesel. Os parâmetros termodinâmicos foram estimados por métodos de contribuição de grupos para cada elemento que compõe a matéria-prima e os produtos. Os processos de extração utilizando hexano, etanol hidratado e etanol anidro foram simulados. A taxa mínima de atratividade (TMA) foi de 11%. Os valores do VPL calculados para um período de 20 anos de operação foram positivos para todos os casos analisados, indicando que todos os processos avaliados são economicamente viáveis. Contudo, o processo empregando o hexano apresentou um VPL aproximadamente 10,2% maior que o melhor processo empregando etanol (hidratado). Por outro lado, a substituição do hexano pelo etanol resultou em menor Potencial de Aquecimento Global (Global Warming Potential, GWP). A substituição do hexano por etanol hidratado evitaria a emissão de aproximadamente 10,6 mil toneladas de CO2eq por ano em uma indústria que esmaga 125 t/h de soja. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQ | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA | por |
dc.description.sponsorshipId | CNPq: 142222/2016-0 | por |
dc.ufscar.embargo | Online | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/1836832210012870 | por |