Simulação e otimização de reatores de hidrodessulfurização de residuo de destilação a vacuo de oleo Marlim
Michelle Maria Detoni
DISSERTAÇÃO
Português
(Broch.)
T/UNICAMP D483s
Campinas, SP : [s.n.], 2003.
95p. : il.
Orientador: Reginaldo Guirardello
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Resumo: O processo de hidrotratamento é considerado estratégico para o aproveitamento de cargas residuais e de óleos pesados. Particularmente de grande interesse é a remoção do enxofre, devido à presença deste em maior quantidade nas cargas mais pesadas, às restrições ambientais cada vez mais...
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Resumo: O processo de hidrotratamento é considerado estratégico para o aproveitamento de cargas residuais e de óleos pesados. Particularmente de grande interesse é a remoção do enxofre, devido à presença deste em maior quantidade nas cargas mais pesadas, às restrições ambientais cada vez mais severas e a melhoria na qualidade dos produtos finais. Este trabalho apresenta a simulação e otimização comparativa entre dois reatores de hidrodessulfurização (HDS), um de leito fixo e outro de leito fluidizado, que processam resíduo de destilação à vácuo de óleo Marlim. O processo de hidrodessulfurização de óleos pesados é conduzido em condições severas de temperatura e pressão, na presença de excesso de hidrogênio e um catalisador. Inicialmente foram construídos os modelos determinísticos para os dois reatores, leito fixo e fluidizado, através de aproximações com modelos de reatores ideais, PFR e CSTR respectivamente. Foi utilizado um modelo cinético de primeira ordem devido à facilidade de manipulação matemática e o fato da correlação com dados experimentais ser suficientemente boa para este caso. O sistema operacional necessário para cada um deles foi esquematizado e dimensionado, baseando-se numa alimentação de 500 m3/dia para o reator de leito fluidizado e 545,45 m3/dia para o reator de leito fixo. A partir daí foram obtidas as funções custo para cada um dos sistemas, com base em correlações da literatura. Foi encontrado, através da simulação e otimização comparativa, que o tipo de reator mais adequado para o exemplo estudado é o de leito fixo, porque este apresenta uma eficiência maior. Também foi verificado que a temperatura e os gastos com energia são os fatores de maior influência na função custo
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Abstract: The hydrotreating process is considered strategical for the oil industry. In recent years, the availability of heavy crude oils and the need of its exploitation has increased. The removal of sulphur is particularly of great interest - due to its presence in great amounts in heavy oils - to...
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Abstract: The hydrotreating process is considered strategical for the oil industry. In recent years, the availability of heavy crude oils and the need of its exploitation has increased. The removal of sulphur is particularly of great interest - due to its presence in great amounts in heavy oils - to reduce corrosiveness. Also, environmental restrictions are more severe, requiring the improvement in the final product quality. This work presents the simulation and comparative optimisation between two reactors for hydrodesulfurisation (HDS) of Marlim oil vacuum residue: a fixed bed and a fluidized bed. The hydrodesulfurisation process is performed in severe operating conditions of temperature and pressure, in the presence of excess hydrogen and a catalyst. In this study initially, deterministic models for the two reactors, fixed and fluidized bed, were tested, regarding ideal models, the PFR and the CSTR, respectively. A first order kinetic model was used, due to the availability of an empirical correlation obtained with experimental data for this particular residue. The required operational system for each reactor was defined and designed, based on a 500 m3/day feed for the fluidized bed reactor and a 545.45 m3/day feed for the fixed bed reactor. The cost functions were obtained for the systems, from literature. It was found, through the simulation and comparative optimisation, that the more suitable type of reactor for the case studied is the fixed bed, because of its bigger efficiency. Also, it was found that the temperature is the factor of bigger influence in the cost function
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