Aplicação da teoria cinética granular em risers de FCC

• Autor(a) principal: Pereira, Vitor Lopes
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/19075
• topic: Fluidodinâmica computacional; petróleo; CFD; Craqueamento; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA

O craqueamento em leito catalítico fluidizado (FCC) visa à conversão de frações pesadas de óleo, provenientes da destilação do petróleo (gasóleo e resíduos), em produtos com maior valor agregado (gasolina e GLP). Sabe-se, atualmente, que a maioria das reações de craqueamento ocorre efetivamente no riser. Portanto, é importante se conhecer o perfil de distribuição do catalisador ao longo do mesmo. Outro aspecto de interesse neste tipo de escoamento é a determinação dos pontos mais suscetíveis à erosão, pois, devido à sua interação com os demais equipamentos, o arranjo da unidade torna-se limitado e a própria conformação do riser acaba por facilitar o agravamento do processo erosivo. CFD (Computacional Fluid Dynamics) é o conjunto de ferramentas numéricas e computacionais utilizadas para resolver, visualizar e interpretar a solução das equações de balanço de momentum, massa e energia. Tais ferramentas lançam mão de técnicas numéricas avançadas para solucionar problemas complexos da engenharia, uma vez que esse tipo de simulação computacional é capaz de predizer fenômenos físicos e físico-químicos que ocorrem em um dado escoamento. Este trabalho teve por objetivo simular, utilizando o software FLUENT da ANSYS, o escoamento gás-sólido vertical ao longo de um riser de uma determinada unidade de FCC. Para tal, foi utilizada uma abordagem euleriana- euleriana para descrever o comportamento das fases, bem como o modelo de turbulência k-ε para a fase continua e a teoria cinética granular para a fase dispersa. Os resultados obtidos demonstram que a metodologia adotada foi capaz de capturar de maneira qualitativa os efeitos importantes para este tipo de escoamento (distribuição de sólidos, pontos de erosão, etc).