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TRABALHOS DE FIM DE CURSO @PUC-Rio
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Título: SIMULAÇÃO E ANÁLISE DO PROCESSO DE PRODUÇÃO DE HIDROGÊNIO A PARTIR DA REFORMA A VAPOR DO METANO COM CAPTURA DE CO2 NO ASPEN HYSYS
Autor(es): RODRIGO CHICLANA
Colaborador(es): CECILIA VILANI - Orientador
Catalogação: 18/JUN/2026 Língua(s): PORTUGUÊS - BRASIL
Tipo: TEXTO Subtipo: TRABALHO DE FIM DE CURSO
Notas: [pt] Todos os dados constantes dos documentos são de inteira responsabilidade de seus autores. Os dados utilizados nas descrições dos documentos estão em conformidade com os sistemas da administração da PUC-Rio.
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Referência(s): [pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/TFCs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=76646@1
DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.76646
Resumo:
A crescente preocupação ambiental traz consigo a busca de novas alter nativas energéticas, entre elas, o hidrogênio como vetor energético. A maior parte do hidrogênio é gerado pela reforma a vapor do gás natural, resultando em emissões de dióxido de carbono (CO2). A reforma a vapor com captura de CO2 possibilita a redução dessas emissões, aproveitando a infraestrutura existente, sendo assim, uma alternativa de transição para um futuro renovável. O presente trabalho tem como objetivo simular o processo de reforma a va por de metano a partir de gás natural com captura de CO2 no software As pen HYSYS em regime estacionário para uma planta que processa 241,20 mil STDm3/d de gás natural. O reator de reforma foi simulado a partir de parametros cinêticos retirados da literatura e foi validado em condições de equilibro; adicionalmente foi realizado um análise de sensibilidade a diferentes razões vapor/carbono e temperaturas. A conversão de metano no reformador foi de 85,8 porcento, enquanto a conversão total de monóxido de carbono (CO) nos reatores de shift foi de 95,1 porcento. Foram utilizadas aminas para a captura pré combustão e pós-combustão do gás, obtendo uma eficiência de captura total de 93,2 porcento. A intensidade de carbono do processo foi reduzida de 9,4 kgCO2/kgH2 para 0,68 kgCO2/kgH2 a partir da captura, sendo liberadas 45 t/d de CO2 para uma produção de 66 t/d de H2 com pureza de 99,99 porcento. O consumo total de gás natural foi de 3,32 kgGN/kgH2 , sendo 18 porcento utilizado na combustão no forno do reformador. Realizou-se uma avaliação econômica preliminar, o CAPEX de equipamentos e o OPEX variável anual foram estimados, resultando em 43,6 milhões de dólares de investimento inicial e US 91 milhões ao ano, respectivamente. Os resultados demonstraram que a implementação de etapas de captura pos sibilita a produção de hidrogênio de alta pureza com baixas emissões de CO2, mas com um impacto significativo nos custos.
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