Simulação da deposição de coque em coletor de líquido de gasóleo residual usando fluidodinâmica computacional

• Autor(a) principal: Venancio, Julio Cesar Carvalho
• Data de Publicação: 2010
• Outros Autores: Medeiros, Rodrigo Bernardo
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/18782
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA; Refino; Petróleo; Resíduos; Coque; Fluidodinâmica Computacional

A unidade de destilação é uma das operações unitárias mais críticas e complexas do processo de refino do petróleo. Com o aumento do interesse no processamento de óleos compostos por hidrocarbonetos de alto peso molecular que são menos valorizados resulta na operação da unidade de destilação em condições cada vez mais severas de temperatura e pressão. Esta situação favorece a formação de subprodutos indesejáveis, dentre eles, o coque figura como uma das principais causas do mau funcionamento de unidades de destilação. Por conta disto é interessante o estudo do comportamento e quantidade do coque formado, assim como vias de diminuição de sua formação. Em estudo anterior, um modelo cinético simplificado foi utilizado para estimar a formação de coque a partir de asfaltenos. Simulações fluidodinâmicas tridimensionais em escala real considerando transferência de calor foram feitas, porém considerando somente o escoamento da fase líquida. O modelo utilizado no trabalho anterior determinou a taxa volumétrica de formação de coque na fase líquida em cada ponto do domínio, porém este modelo desconsiderava o movimento das partículas de coque após sua formação. Este trabalho tem como objetivo analisar a deposição de coque em um prato coletor de líquido de gasóleo residual de uma unidade de destilação a vácuo utilizando fluidodinâmica computacional (CFD), por meio do software comercial ANSYS CFX 12.0. Uma simulação estacionária com descrição Lagrangeana-Euleriana de via única do movimento das partículas no coletor foi conduzida utilizando os resultados da taxa volumétrica de formação de coque e o campo pseudo-estacionário de velocidade do fluido obtidas no trabalho anterior. Uma rotina em FORTRAN foi implementada para injetar as partículas em cada nó da malha com a taxa mássica correspondente à massa de coque formado no respectivo volume de controle. Foi feita também a análise de sensibilidade alterando o diâmetro de partícula assim como o coeficiente de restituição partícula-parede. O modelo foi capaz de simular as regiões onde as partículas tendem a acumular.