Estudo da utilização do produto de topo da destilação como agente de retificação em uma coluna de destilação atmosférica
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Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | http://app.uff.br/riuff/handle/1/27515 |
Resumo: | A coluna de destilação atmosférica é o principal equipamento em uma refinaria de petróleo. Ela é responsável pelo fracionamento inicial do óleo e seus produtos alimentam as demais unidades de refino. Este equipamento pode variar de diâmetro, altura e tipo de internos (pratos e recheios) de acordo com o óleo a ser processado ou os produtos que se deseja obter. No entanto, seu princípio de funcionamento é sempre o mesmo. Para a destilação atmosférica de petróleo, convencionou-se utilizar vapor d’água como agente de retificação. No entanto, a utilização de vapor leva a corrosão mais acentuada desses equipamentos, e o consumo de água por si só possui uma pegada ambiental. Dessa forma, esse trabalho visa avaliar a utilização do produto de topo da destilação atmosférica como agente de retificação na coluna de destilação atmosférica, por meio da simulação computacional e das análises técnica, econômica e de emissão de CO2. Para tal, foi utilizado o software AVEVA PRO/II Simulation 2021®, com o qual foram realizadas as simulações do caso original e foram desenvolvidos oito cenários alternativos. A partir das análises realizadas, apenas um cenário (E1-180-b) apresentou maior lucratividade frente ao cenário original (US$ 37.922.964,83), resultando em um VPL de US$ 240.567.895,46 e um payback de 4 meses. Contudo, todos os cenários propostos apresentaram maior emissão de CO2 frente ao processo original. Portanto é viável economicamente utilizar o produto de topo da destilação como agente de retificação, porém é necessário avaliar mais detalhadamente a viabilidade ambiental desta modificação processual, haja vista que a utilização de agente de retificação com ausência de água tende a minimizar os gastos energéticos dos processos posteriores de refino - minimizando a emissão de CO2 - e reduzir os gastos referentes à corrosão dos equipamentos, o que não foi feito neste trabalho. |
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Estudo da utilização do produto de topo da destilação como agente de retificação em uma coluna de destilação atmosféricaDestilação atmosféricaSimulação de processosPEVAgente de retificaçãoRefluxo de destiladoTorre de destilação atmosféricaEmissão de gasesSimulação por computadorAtmospheric distillationProcess simulationTBPStripping agentDistillate refluxA coluna de destilação atmosférica é o principal equipamento em uma refinaria de petróleo. Ela é responsável pelo fracionamento inicial do óleo e seus produtos alimentam as demais unidades de refino. Este equipamento pode variar de diâmetro, altura e tipo de internos (pratos e recheios) de acordo com o óleo a ser processado ou os produtos que se deseja obter. No entanto, seu princípio de funcionamento é sempre o mesmo. Para a destilação atmosférica de petróleo, convencionou-se utilizar vapor d’água como agente de retificação. No entanto, a utilização de vapor leva a corrosão mais acentuada desses equipamentos, e o consumo de água por si só possui uma pegada ambiental. Dessa forma, esse trabalho visa avaliar a utilização do produto de topo da destilação atmosférica como agente de retificação na coluna de destilação atmosférica, por meio da simulação computacional e das análises técnica, econômica e de emissão de CO2. Para tal, foi utilizado o software AVEVA PRO/II Simulation 2021®, com o qual foram realizadas as simulações do caso original e foram desenvolvidos oito cenários alternativos. A partir das análises realizadas, apenas um cenário (E1-180-b) apresentou maior lucratividade frente ao cenário original (US$ 37.922.964,83), resultando em um VPL de US$ 240.567.895,46 e um payback de 4 meses. Contudo, todos os cenários propostos apresentaram maior emissão de CO2 frente ao processo original. Portanto é viável economicamente utilizar o produto de topo da destilação como agente de retificação, porém é necessário avaliar mais detalhadamente a viabilidade ambiental desta modificação processual, haja vista que a utilização de agente de retificação com ausência de água tende a minimizar os gastos energéticos dos processos posteriores de refino - minimizando a emissão de CO2 - e reduzir os gastos referentes à corrosão dos equipamentos, o que não foi feito neste trabalho.The atmospheric distillation column is the main equipment in an oil refinery. It is responsible for the oil’s initial fractionation and its products feed the other refining units. This equipment can vary in diameter, height, and type of internals (plates and fillings) according to the oil to be processed or the products to be obtained. However, their working principle is always the same. For petroleum atmospheric distillation, it is conventional to use steam as stripping agent. However, the use of steam intensifies this equipment corrosion, and water usage has an environmental footprint. So, this work aims to evaluate the use of the top product as a stripping agent in the atmospheric distillation column, through process simulation and technical, economic and CO2 emission analyses. To this end, AVEVA PRO/II Simulation 2021® software was used, with which the simulation of the original case and eight alternative scenarios were performed. From the analyzes carried out, only one scenario (E1-180-b) showed greater profitability compared to the original scenario, of around US$ 37,922,964.83, resulting in a NPV of US$ 240,567,895.46 and a payback of 4 months. However, all proposed scenarios showed higher CO2 emissions compared to the original process. Therefore, it is economically viable to use the distillation top product as a rectification agent, however, it is necessary to proceed with further studies to measure the environmental feasibility of the process modification, once not using steam tends to minimize the energy costs of subsequent refining processes - minimizing CO2 emissions - and reduce costs related to equipment corrosion.119 p.Ahon, Victor Rolando RuizYoung, André FerreiraOurique, Jorge Eduardo da SilvaSantos, Lizandro de SousaSilva Filho, Ronaldo do Couto2023-01-12T13:33:04Z2023-01-12T13:33:04Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfSILVA FILHO, Ronaldo do Couto. Estudo da utilização do produto de topo da destilação como agente de retificação em uma coluna de destilação atmosférica. 2022. 119 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Quimica) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2022http://app.uff.br/riuff/handle/1/27515CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2023-01-12T13:33:07Zoai:app.uff.br:1/27515Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T10:51:51.529348Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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A coluna de destilação atmosférica é o principal equipamento em uma refinaria de petróleo. Ela é responsável pelo fracionamento inicial do óleo e seus produtos alimentam as demais unidades de refino. Este equipamento pode variar de diâmetro, altura e tipo de internos (pratos e recheios) de acordo com o óleo a ser processado ou os produtos que se deseja obter. No entanto, seu princípio de funcionamento é sempre o mesmo. Para a destilação atmosférica de petróleo, convencionou-se utilizar vapor d’água como agente de retificação. No entanto, a utilização de vapor leva a corrosão mais acentuada desses equipamentos, e o consumo de água por si só possui uma pegada ambiental. Dessa forma, esse trabalho visa avaliar a utilização do produto de topo da destilação atmosférica como agente de retificação na coluna de destilação atmosférica, por meio da simulação computacional e das análises técnica, econômica e de emissão de CO2. Para tal, foi utilizado o software AVEVA PRO/II Simulation 2021®, com o qual foram realizadas as simulações do caso original e foram desenvolvidos oito cenários alternativos. A partir das análises realizadas, apenas um cenário (E1-180-b) apresentou maior lucratividade frente ao cenário original (US$ 37.922.964,83), resultando em um VPL de US$ 240.567.895,46 e um payback de 4 meses. Contudo, todos os cenários propostos apresentaram maior emissão de CO2 frente ao processo original. Portanto é viável economicamente utilizar o produto de topo da destilação como agente de retificação, porém é necessário avaliar mais detalhadamente a viabilidade ambiental desta modificação processual, haja vista que a utilização de agente de retificação com ausência de água tende a minimizar os gastos energéticos dos processos posteriores de refino - minimizando a emissão de CO2 - e reduzir os gastos referentes à corrosão dos equipamentos, o que não foi feito neste trabalho. |
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