Proposta de índice de eficiência energética baseado na exergia para UPGN

Abstract

A análise de eficiência energética de unidades industriais é comumente empregada sob o ponto de vista da primeira Lei da Termodinâmica, a qual não considera os efeitos irreversíveis ocorridos devido à geração de entropia no sistema. Com base nisto, foi proposta uma análise sob o ponto de vista da segunda Lei da Termodinâmica, que introduz o conceito da disponibilidade, também conhecida como exergia. No entanto, o conceito de eficiência é demasiado genérico, o que pode levar a diversas interpretações para a caracterização da performance de processos. É possível se encontrar, na literatura, diferentes métricas baseadas na análise da exergia para avaliar o desempenho de processos, gerando diferentes resultados. Este trabalho realiza uma análise de performance para uma unidade de processamento de gás natural (UPGN), e propõe um índice de eficiência energética baseado na variação da exergia do sistema durante o processo, através de uma simulação em estado estacionário implementada no software AspenPlus®. Foram propostas duas expressões, adaptadas da literatura, para o cálculo da eficiência da UPGN. Uma delas apresentou valores próximos à unidade (91 a 98%), enquanto que a outra apresentou valores na faixa de 60 a 68%. Observou-se, também, que ambas sofreram alterações com a variação dos parâmetros de carga térmica cedida aos reboilers da torre T-01 e de vazão da corrente de fundo da T-03.