Proposta de simulador e estudo do processo de reforma a vapor do gás natural

• Autor(a) principal: Alves, João Felipe Barbosa
• Data de Publicação: 2006
• Outros Autores: Fleck, Julia Lima
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/17839
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA; Gás Natural; Reforma a vapor; Simuladores; Desenvolvimento

Atualmente, aproximadamente metade do hidrogênio produzido no mundo provém do gás natural, sendo que a maior parte da produção em escala industrial é feita através do processo de reforma a vapor. Dada a crescente importância deste processo para a indústria química, torna-se relevante desenvolver ferramentas de simulação que descrevam de maneira adequada a reforma a vapor do gás natural. Neste sentido, o trabalho proposto compreende o desenvolvimento de um programa computacional (software) capaz de simular o processo em questão em regime permanente. Neste estudo, foram simulados o reformador primário de gás natural, seguindo a cinética proposta por Xu e Froment (1989), e o reator de deslocamento de gás d’água (water-gas shift reaction) de alta temperatura, cuja cinética foi descrita pelo modelo de Temkin (1979). O software desenvolvido foi então empregado no estudo do processo de reforma a vapor do gás natural, de modo a realizar uma análise de sensibilidade do processo. Para tal, foram simuladas diversas condições de operação variando-se a relação vapor/metano na corrente de entrada, a pressão de operação e a temperatura de alimentação. Os resultados das simulações foram avaliados em função da conversão de metano ao longo do reformador primário e da conversão de monóxido de carbono no reator de shift. A acurácia do simulador foi verificada confrontando-se os resultados obtidos com dados industriais e da literatura. Finalmente, foram propostas malhas de controle para o reformador primário a partir da análise de ganhos relativos do processo de reforma.