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Tipo do documento: Dissertação
Título: Avaliação técnico-econômica de um processo em escala industrial para produção de celulose microfibrilada
Título(s) alternativo(s): Technical-economic assessment of an industrial scale process for the production of microfibrillated cellulose
Autor: Silva, Nathalia Oliveira da 
Primeiro orientador: Paredes, Márcio Luis Lyra
Segundo orientador: Alijó, Pedro Henrique Rodrigues
Primeiro membro da banca: Figueiredo, Marco Antonio Gaya de
Segundo membro da banca: Ribeiro, Robisnéa Adriana
Terceiro membro da banca: Magalhaes, Washington Luiz Esteves
Resumo: A pandemia do COVID-19 gerou danos em diversos setores da economia, sendo o álcool em gel um dos produtos mais procurados. Seu desabastecimento foi gerado principalmente devido à falta do modificador de reologia importado, o carbomer 980, um polímero de origem fóssil. Atualmente, existe a necessidade de substituir os produtos derivados de petróleo por produtos de origem renováveis, diminuindo problemas como a poluição plástica e com as emissões de carbono. A celulose microfibrilada (MFC) é um produto de origem vegetal, que pode substituir o carbomer 980, com propriedades mecânicas, coloidais e de barreira significativos. Suas propriedades garantem diversas aplicações, desde modificadores de reologia até embalagens de alimentos e bebidas. Portanto, o interesse pela MFC nos últimos anos é evidente. Embora existam diferentes tecnologias para sua produção, sendo as principais a homogeneização, microfluidização e o grinder, existe uma lacuna entre a produção em escala laboratorial e industrial. Este trabalho tem como objetivo propor um processo em escala comercial para produção de MFC, visando preparar o país para um eventual enfrentamento de pandemia que demanda a produção de álcool em gel. A MFC será produzida a partir de celulose de polpa kraft branqueada, avaliando os impactos de um aumento de escala e sua viabilidade técnico-econômica, utilizando o método de moagem (grinder). Para a avaliação econômica, foram analisados seis cenários, com diferentes produtividades e tipos de instalação da planta (planta isolada ou co-localizada). Os custos de produção e os preços mínimos de venda do MFC (equivalente seco) variaram de USD 6,47/kg a USD 11,24/kg e USD 10,42/kg a USD 15,85/kg, respectivamente. O preço de mercado foi estimado em uma faixa de USD 10,52/kg a USD 15,95/kg, sendo utilizados os indicadores econômicos de valor presente líquido (VPL), índice de lucratividade (IL), taxa interna de retorno (TIR), payback simples (PBS) e descontado (PBD) para sua avaliação. Depreciação, mão de obra, manutenção e reparos, custos administrativos e outros fatores que compõem os custos fixos foram identificados como os principais responsáveis pelo aumento dos preços.
Abstract: The COVID-19 pandemic has caused damage in several sectors of the economy, with gel alcohol being one of the most sought after products. Its shortage was generated mainly due to the lack of the rheology modifier usually imported, carbomer 980, a polymer of fossil origin. Currently, there is a need to replace petroleum products with products from renewable sources, reducing problems such as plastic pollution and carbon emissions. Microfibrillated cellulose (MFC) is a product of plant origin, which can replace carbomer 980, with significant mechanical, coloidal and barrier properties. Its properties guarantee several applications, from rheology modifiers to food and beverage packaging. Therefore, the interest in MFC in recent years is evident. Although there are different technologies for its production, the main ones being homogenization, microfluidization and the grinder, there is a gap between laboratory and industrial scale production. This work aims to propose a process on a commercial scale for the production of MFC, aiming to prepare the country for an eventual pandemic that demands the production of gel alcohol. The MFC will be produced from bleached kraft pulp, evaluating the impacts of an increase in scale and its technical-economic assessment, using the grinder method. For the economic evaluation, six scenarios were analyzed, with different yields and types of plant installation (isolated or co-located plant). Production costs and minimum selling prices for MFC (dry equivalent) ranged from USD 6.47/kg to USD 11.24/kg and USD 10.42/kg to USD 15.85/kg, respectively. The market price was estimated in a range of USD 10.52/kg to USD 15.95/kg, using the economic indicators of net present value (NPV), profitability index (IL), internal rate of return (TIR), simple payback (PBS) and discounted (PBD) for your evaluation. Depreciation, labor, maintenance and repairs, administrative expenses and other factors that make up fixed costs were identified as the main drivers of price increases.
Palavras-chave: Celulose
Processos industriais
Celulose microfibrilada
Custo de produção
Avaliação técnico-econômica
Microfibrillated celulose
Manufacturing cost
Techno-economic assessment
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citação: SILVA, Nathalia Oliveira da. Avaliação técnico-econômica de um processo em escala industrial para produção de celulose microfibrilada. 2022. 103 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Química, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Restrito
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/21944
Data de defesa: 23-Jun-2022
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Química



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