Simulação, análise técnico-econômica e de risco da valorização da acetona na produção de intermediários para biocombustíveis de aviação - Borges, Tayla Luiza Pereira (2025)
A produção de biocombustíveis sustentáveis é uma estratégia essencial para reduzir a dependência de combustíveis fósseis e mitigar impactos ambientais. Nesse contexto, a condensação aldólica entre furfural (derivado da biomassa) e acetona surge como uma rota promissora para a síntese de intermediários, como o 1,4- pentadien-3-ona,1,5-di-2-furanil (F2Ac), utilizado na produção de biocombustíveis de aviação. A acetona, embora enfrente restrições regulatórias que dificultam sua comercialização, é amplamente gerada como subproduto industrial e pode ser valorizada como matéria-prima em processos inovadores como os biocombustíveis. Este trabalho avaliou a viabilidade técnica, econômica e os riscos do processo de condensação aldólica entre furfural e acetona por meio de simulações no software Aspen Plus, considerando oito cenários com variações de vazão de entrada (original: 10.957,7 kg/h; modificada: 13.697,1 kg/h, aumento de 25%) e dois diagramas de fluxo (PFD-1 e PFD-2). As condições reacionais foram de 2 h a 80?°C, com razão mássica furfural: acetona de 1:0,8. A análise econômica considerou uma planta operando 7920 h/ano, com vida útil de 15 anos, taxa de retorno de 15% ao ano e payback de 3,6 anos. O cenário 7 apresentou o menor preço mínimo de venda (MSP) (12,47 USD/gal), enquanto o cenário 5 obteve o maior valor presente líquido (VPL) (96,53 milhões de dólares). A análise de riscos e incertezas, pela metodologia de Monte Carlo, considerou variações nos custos do furfural, da acetona e da capacidade produtiva, tendo o VPL e os custos operacionais como variáveis de resposta. O cenário 5 demonstrou o menor risco de investimento e melhor desempenho econômico. O estudo contribui com resultados relevantes para o desenvolvimento de rotas sustentáveis na produção de intermediários de biocombustíveis de aviação, com base na reação de condensação aldólica entre furfural e acetona, além de apoiar a avaliação da viabilidade econômica e dos riscos associados ao investimento. Palavras-chave: Catálise Heterogênea; Condensação aldólica; Monte Carlo; SAF’s; Furfural