Extração De Hidrocarbonetos Aromáticos via Extração Líquido-Líquido: Dados Experimentais E Modelagem Termodinâmica

Abstract

RESUMO -Hidrocarbonetos alifáticos são comumente encontrados em misturas multicomponentes associados a compostos aromáticos. Dada à proximidade de ponto de ebulição, o processo de separação baseado na operação unitária de destilação torna-se inviável. Por este motivo, o uso da técnica extrativa por intermédio da extração liquido-líquido tem sido comumente utilizada. O presente trabalho tem como objetivo estudar o equilíbrio liquido-liquido (ELL) de sistemas ternários constituídos de compostos alifáticos (hexano/decano) + aromático (tolueno) + sulfolano na temperatura de 30 ºC. Além da obtenção de dados experimentais, também foi realizada modelagem termodinâmica utilizando os seguintes modelos de coeficiente de atividade: NRTL, UNIQUAC e UNIFAC para um conjunto de dados experimentais que totalizam 17 sistemas ternários (alifático + aromático + sulfolano), dois destes sistemas foram obtidos neste trabalho; e, outros 15 foram obtidos da literatura, apresentando desvio médio quadrático global de 1,08 %, 1,16 % e 3,55 %, respectivamente. Estes resultados indicam que os modelos correlacionaram de maneira satisfatória os dados experimentais. INTRODUÇÃOBenzeno, tolueno e xileno, conhecidos como BTX's, são compostos orgânicos aromáticos extremamente importantes na indústria petroquímica. Esses compostos apresentam alta toxicidade, sendo o benzeno carcinogênico e mutagênico fraco. Por este motivo, o tolueno tem sido preferível para aplicações industriais (Sevgili, 2010). Hidrocarbonetos aromáticos são geralmente encontrados em misturas multicomponentes com hidrocarbonetos alifáticos. Dada a proximidade de pontos de ebulição, o uso da operação unitária de destilação torna-se inviável. Por este motivo, a separação desses componentes é, usualmente realizada por intermédio da extração líquido-líquido.O projeto, a operação e a otimização dos processos de extração requerem o uso de modelos termodinâmicos eficientes para descreverem o equilíbrio líquido-líquido. Vários modelos foram desenvolvidos para atender a essa exigência, dentre os quais os modelos de composição local. No entanto, o uso desses modelos requer o conhecimento de parâmetros de interação binária que ainda são escassos para sistemas característicos de extração de aromáticos. Vale salientar que, dados experimentais confiáveis de ELL são necessários para a Área temática: Engenharia das Separações e Termodinâmica 1