Simulação da destilação molecular de filme descendente para o petróleo

• Autor(a) principal: Lopes, Herbert Senzano
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/19939
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Destilação molecular; Modelagem; Simulação; Petróleo; Caracterização; UniSim® Design R430; Aspen HYSYS® V8.5; VBA

A parte pesada do petróleo pode ser utilizada para inúmeras finalidades, uma delas é a obtenção de óleos lubrificantes. Com base nesse contexto, muitos pesquisadores vêm estudando alternativas de separação desses constituintes de petróleo bruto, entre elas pode ser citada a destilação molecular, uma técnica de evaporação forçada diferente dos outros processos convencionais presentes na literatura. Este processo pode ser classificado como um caso especial de destilação a alto vácuo com pressões que chegam a atingir faixas extremamente baixas da ordem de 0,1 Pascal. As superfícies de evaporação e de condensação devem apresentar uma distância entre si da ordem de grandeza do percurso livre médio das moléculas evaporadas, isto é, as moléculas evaporadas facilmente atingirão o condensador, pois as mesmas encontrarão um percurso sem obstáculos, o que é desejável. Logo, a principal contribuição deste trabalho consiste na simulação do processo de destilação molecular de filme descendente do petróleo. O petróleo bruto foi caracterizado utilizando o UniSim® Design R430 e o Aspen HYSYS® V8.5. Com os resultados desta caracterização foram efetuados, em planilhas de cálculo no Microsoft® Excel®, os cálculos das propriedades físico-químicas dos resíduos de uma amostra de petróleo, i.e., termodinâmicas e de transporte. De posse dessas propriedades estimadas e das condições de contorno sugeridas pela literatura, foram resolvidas as equações dos perfis de temperatura e concentração através do método de diferenças finitas implícito utilizando a linguagem de programação Visual Basic® (VBA) for Excel®. O resultado do perfil de temperatura apresentou-se coerente com os reproduzidos pela literatura, havendo em seus valores iniciais uma leve distorção em consequência da natureza do óleo estudado ser mais leve que o da literatura. Os resultados dos perfis de concentração mostraram-se eficientes permitindo perceber que as concentrações dos mais voláteis diminuem e as dos menos voláteis aumentam em função do comprimento do evaporador. De acordo com os fenômenos de transporte presentes no processo, o perfil de velocidade tende a aumentar até um ponto máximo e em seguida diminui e a espessura do filme diminui, ambos em função do comprimento do evaporador. Conclui-se que o código de simulação em linguagem Visual Basic® (VBA) é um produto final do trabalho que permite aplicação para a destilação molecular do petróleo e de outras misturas similares.