Analise termodinamica de uma coluna de fracionamento de petroleo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santana, Elaine Isa Santos de
Data de Publicação: 2004
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1607312
Resumo: Orientador: Roger Josef Zem
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spelling Analise termodinamica de uma coluna de fracionamento de petroleoThermodynamic analysis of a petroleum fractionation columnTermodinâmicaConservação de energiaDestilação fracionadaThermodynamicsEnergy conservationDistilationOrientador: Roger Josef ZemTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuimicaResumo: Nos dias atuais, um grande desafio das indústrias é conciliar a produção com os padrões de qualidade exigidos pelo mercado e o mínimo consumo energético. Em uma unidade industrial, a coluna de destilação é uma das operações unitárias que mais consome energia e freqüentemente aparece em maior número. Conseguir otimizar a utilização das fontes de energia é primordial para reduzir significativamente os custos da produção. A proposta desta tese é estudar o projeto de um sistema de separação complexo (coluna de para fracionamento de petróleo), aplicando abordagem termodinâmica: o estudo foi realizado através dos perfis termodinâmicos construídos com os resultados de simulação. A análise conjunta da GCCC (Dhole e Linnhoff, 1992) e do perfil de perdas exergéticas (Zemp, 1994) sugere modificações atrativas, do ponto de vista energético, tanto para o projeto de colunas quanto para a ampliação de capacidade de colunas em operação. Os ganhos alcançados propiciam um menor consumo de energia e custo operacional e reduz a poluição ambiental. A utilização de abordagem termo dinâmica na otimização de uma coluna de destilação precisa de um tratamento inicial nos resultados para obter os perfis termodinâmicos (composição da alimentação e produtos, temperatura e composição de cada estágio, entalpia e entropia para cada fase nos estágios). Entretanto a metodologia termodinâmica é de fácil aplicação, uma vez que os perfis gerados descrevem as oportunidades de ganhos que são revertidos em redução de custos. Durante o trabalho foi desenvolvido um programa específico para a construção dos perfis termodinâmicos (ProAt.exe) que auxiliou na avaliação dos vários casos de melhoria sugeridos. O grande diferencial entre o uso das metodologias de Análise Pinch e Análise Exergética e os métodos convencionais de otimização é a redução do esforço computacional e matemático. A utilização de dados de uma simulação convergida, que já consideram irreversibilidades do sistema, e as 1 a e 2a Leis da Termodinâmica tornam as met9dologias propostas para otimização eficientes e menos complexasAbstract: Nowadays an industry's challenge is to combine production with high quality ordered by the clients and minimum energetic comsuption. Fractionation column is one of the operations that uses energy and often appears in large number in industry' s units. Optimize the energy source consumptions is primordial to reduce the production costs. The thesis proposal is study a design of a complex fractionation system (petroleum fractionation column) applying thermodynamic approach: the study was realized using thermodymanic profiles built with simulation results. The combined analysis of Grand Composite Curve of the Column (Dhole and Linnhoff, 1992) and Exergy Losses Profile (Zemp, 1994) suggests interesting modifications in energetic concem to column designs and retrofit. The obtaineq gains result in low energy consumption and production costs and reduce the environmental pollution. The application ofthermodynamic approach in otimization of a fractionation column needs .a inicial treatment ofthe results to obtain the thermodynamic profiles (feed and products composition, stage temperatures and composition, enthalpy and entropy for each stage phases). However the thermodynamic approach is applicable because the generated profiles shows the opportunities of gains that are compared of cost reduction. During this thesis a specific program was developed to generate the thermodynamic profiles (ProAt.exe) that helped in the evaluation of many improvement cases. The most important difference between the use of Pinch and Exergetic Analysis and the conventional approachs of otimization is the reduction of comput~cional and mathematical effort. The use of converged simulation that considers some irreversibilities of the system and the application of 1 st and 2nd Thermodymanic Laws become the proposal approaches eficient and less complexDoutoradoSistemas de Processos Químicos e InformáticaDoutor em Engenharia Química[s.n.]Zemp, Roger Josef, 1962-Freitas, Valdir Apolinário deRavagnani, Teresa Massako KakutaUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSantana, Elaine Isa Santos de20042004-03-19T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf98p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1607312SANTANA, Elaine Isa Santos de. Analise termodinamica de uma coluna de fracionamento de petroleo. 2004. 98p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1607312. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/427275porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T05:13:42Zoai::427275Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T05:13:42Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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