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Dissertação

Feasibility of CO2 capture in a mini-mill plant - A case study from the iron and steel industry EVALUATED

Detalhes: Atualmente, é amplamente reconhecida a responsabilidade dos gases com efeito de estufa (GEE), como o dióxido de carbono (CO2), no aquecimento global. Em termos de CO2 emitido, destaca-se, no setor industrial, a indústria do aço. A presente dissertação investigou, por simulação em Aspen Plus®V11, a performance de um sistema de captura de CO2 por absorção química com monoetanolamina (MEA), aplicado ao processo descontínuo de produção de aço pela fornalha de arco elétrico (EAF). Com efeito, o modelo rigoroso desenvolvido permitiu identificar, através de um estudo paramétrico, as melhores condições operatórias para este sistema de captura. Em particular, foram observados os efeitos da carga do solvente pobre em CO2, αLEAN, da altura de enchimento no absorvedor, Habs, da pressão operatória do stripper, Pstp, e da altura de enchimento no stripper, Hstp, em indicadores de performance (KPI), p.ex., os requisitos térmicos no re-ebulidor (TER), para inferir as melhores condições operatórias. Priorizou-se a minimização dos TER em detrimento dos restantes KPIs, tendo-se identificado o caso ótimo como aquele em que αLEAN=0.19, Habs=32m, Hstp=10m e Pstp=2bara, culminando em reduções de 36% nos TER. Obtidos os parâmetros ótimos para o processo em estado estacionário, simulou-se um modo flexível de operação, considerando a natureza batch da EAF. Por fim, confrontaram-se os custos de remoção de CO2 de dois cenários (91$/tCO2 vs. 110$/tCO2) com o imposto de carbono em vigor em Portugal e o preço dos títulos de emissão de GEE. Propôs-se o cenário de utilização de CO2 para um estudo subsequente mais detalhado.
Keywords: captura de CO2 por absorção química, solvente MEA, indústria do aço e do ferro, Aspen Plus®, processo descontínuo

Discussão: fevereiro 3, 2023, 14:0