Mecanismos de degradação de materiais em uma refinaria de petróleo
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/49390 https://orcid.org/0000-0002-7240-2602 |
Resumo: | Esta tese abordou quatro mecanismos de dano atuantes na indústria do refino de petróleo, assim como alternativas para a sua mitigação. O primeiro mecanismo abordado envolve a corrosão pelo bissulfeto de amônio, em unidade de águas ácidas. O segundo mecanismo discutido foi a degradação do concreto refratário do riser da unidade de craqueamento catalítico fluidizado. O terceiro mecanismo analisado envolveu a corrosão por aminas contaminadas em trocador de calor do sistema de topo da torre regeneradora de dietanolamina da unidade de hidrodessulfurização de nafta craqueada. Por fim, o quarto e último mecanismo de dano abordado envolveu a corrosão por ácidos naftênicos atuantes na torre de destilação à vácuo da unidade de destilação. A metodologia utilizada neste trabalho foi a técnica de estudo de caso. Cada tipo de mecanismo de dano descrito foi analisado tendo por base as recomendações da norma do instituto de petróleo norte-americano, seguida de extensa pesquisa bibliográfica. A pesquisa abordou ocorrências operacionais na refinaria Gabriel Passos da PETROBRAS. Como conclusão, as ações mitigadoras envolvendo a corrosão na unidade de águas ácidas implicaram na seleção adequada de materiais, monitoração dos contaminantes, aplicação de revestimentos, injeção de água de lavagem e inibidores de corrosão com o objetivo de reduzir a concentração de contaminantes agressivos. Na unidade de craqueamento catalítico, a mitigação da degradação do concreto envolveu a seleção adequada do refratário e do ligante, adoção adequada do tempo de cura do refratário, distribuição espacial adequada dos elementos de ancoragem e investimento no processo de regeneração do catalisador, evitando-se a difusão de resíduos de coque para a massa refratária. Na unidade de hidrodessulfurização de nafta craqueada, envolveu a instalação do sistema de água de lavagem para diluir a concentração da corrente de dietanolamina no sistema de topo da torre regeneradora para níveis operacionais adequados. Por fim, na unidade de destilação, o adequado controle e monitoração do índice de acidez total da carga de petróleo processada na refinaria foi feito para se minimizar os efeitos da corrosão naftênica. |
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Vanessa de Freitas Cunha Linshttp://lattes.cnpq.br/7922457689842629Alexandre Queiroz BracarenseRenata Braga SoaresEduardo Henrique Martins NunesMônica Maria de Abreu SchvartzmanRubens Martins Moreirahttp://lattes.cnpq.br/1467482752968247Jancler Adriano Pereira Nicácio2023-02-01T18:37:05Z2023-02-01T18:37:05Z2022-09-01http://hdl.handle.net/1843/49390https://orcid.org/0000-0002-7240-2602Esta tese abordou quatro mecanismos de dano atuantes na indústria do refino de petróleo, assim como alternativas para a sua mitigação. O primeiro mecanismo abordado envolve a corrosão pelo bissulfeto de amônio, em unidade de águas ácidas. O segundo mecanismo discutido foi a degradação do concreto refratário do riser da unidade de craqueamento catalítico fluidizado. O terceiro mecanismo analisado envolveu a corrosão por aminas contaminadas em trocador de calor do sistema de topo da torre regeneradora de dietanolamina da unidade de hidrodessulfurização de nafta craqueada. 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Na unidade de craqueamento catalítico, a mitigação da degradação do concreto envolveu a seleção adequada do refratário e do ligante, adoção adequada do tempo de cura do refratário, distribuição espacial adequada dos elementos de ancoragem e investimento no processo de regeneração do catalisador, evitando-se a difusão de resíduos de coque para a massa refratária. Na unidade de hidrodessulfurização de nafta craqueada, envolveu a instalação do sistema de água de lavagem para diluir a concentração da corrente de dietanolamina no sistema de topo da torre regeneradora para níveis operacionais adequados. Por fim, na unidade de destilação, o adequado controle e monitoração do índice de acidez total da carga de petróleo processada na refinaria foi feito para se minimizar os efeitos da corrosão naftênica.This thesis addressed four mechanisms of damage in the oil refining industry, as well as alternatives for their mitigation. The first mechanism addressed involves corrosion by ammonium disulfide in acidic water units. The second mechanism discussed was the degradation of the refractory concrete of the riser of the fluidized catalytic cracking unit. The third mechanism analyzed involved corrosion by contaminated amines in a heat exchanger of the top system of the diethanolamine regenerator tower of the cracked naphtha hydrodesulfurization unit. Finally, the fourth and last damage mechanism addressed involved corrosion by naphthenic acids acting in the vacuum distillation tower of the distillation unit. The methodology used in this work was the case study technique. Each type of damage mechanism described was analyzed based on the recommendations of the North American Petroleum Institute standard, followed by extensive bibliographic research. The research addressed operational occurrences at PETROBRAS Gabriel Passos refinery. In conclusion, the mitigating actions involving corrosion in the acidic water unit implied the proper selection of materials, monitoring of contaminants, application of coatings, injection of washing water and corrosion inhibitors to reduce the concentration of aggressive contaminants. In the catalytic cracking unit, it involved the proper selection of the refractory and the binder, adequate adoption of the refractory curing time, adequate spatial distribution of the anchor elements and investment in the catalyst regeneration process, avoiding the diffusion of coke residues for the refractory mass. In the cracked naphtha hydrodesulfurization unit, it involved installing the wash water system to dilute the concentration of the diethanolamine stream in the top system of the regenerator tower to adequate operational levels. Finally, in the distillation unit, it involved the adequate control and monitoring of the total acidity number of the oil load processed in the refinery.porUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecanicaUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICAEngenharia mecânicaAminasCorrosãoPetróleo - RefinariasÁcidos naftênicosÁguas ácidasAminaBissulfeto de amônioCorrosãoConcreto refratárioMecanismos de degradação de materiais em uma refinaria de petróleoMechanisms of material degradation in an oil refineryinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALMECANISMOS DE DEGRADAÇÃO DE MATERIAIS EM UMA REFINARIA DE PETRÓLEO .pdfMECANISMOS DE DEGRADAÇÃO DE MATERIAIS EM UMA REFINARIA DE PETRÓLEO .pdfapplication/pdf2767872https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/49390/1/MECANISMOS%20DE%20DEGRADA%c3%87%c3%83O%20DE%20MATERIAIS%20EM%20UMA%20REFINARIA%20DE%20PETR%c3%93LEO%20.pdfad6fa0b62674ac871397d80e7b16ada5MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/49390/2/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD521843/493902023-02-01 15:37:05.576oai:repositorio.ufmg.br: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ório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2023-02-01T18:37:05Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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