8/4/2019 craqueamento_catalitico

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APERFEIÇOAMENTO DA TECNOLOGIA DO CRAQUEAMENTO CATALÍTICO DOPETRÓLEO POR TÉCNICAS DA SIMULAÇÃO NUMÉRICA

Antonio Tavernard pereira Neto e José Jaílson Nicácio Alves 

Departamento de Engenharia Química, Centro de Ciências eTecnologia, Universidade Federal de Campina Grande

O craqueamento catalítico é um processo de refino do petróleo utilizado paraaumentar a produção de gasolina e GLP de uma refinaria através da conversão defrações pesadas, provenientes da destilação do petróleo (gasóleo e resíduos), emfrações mais leves. Este processo é largamente utilizado em todo o mundo, uma vezque a demanda de gasolina em vários países é superior á dos óleos combustíveis. Ocraqueamento catalítico corrige o déficit da produção de gasolina e GLP,suplementando a diferença entre a quantidade obtida diretamente do petróleo e a

requerida pelo mercado mundial crescente. De maneira bastante simplificada, oprocesso de craqueamento consiste em um reator, o riser; um ciclone, para separaras partículas de catalisador dos produtos; e um regenerador, onde estas partículassão reativadas pela queima do coque depositado sobre sua superfície. Existemvários trabalhos de simulação sobre craqueamento do gasóleo na literatura.Entretanto, todos eles consideram o riser como um reator adiabático. A propostadeste trabalho, que consiste em determinar um perfil ótimo de temperatura ao longodo reator, que maximize a produção de gasolina na saída. Para isto, implementou-seo método de Pontryagin (cálculo variacional) em linguagem de programaçãoFORTRAN, para a previsão da conversão do gasóleo em gasolina e subprodutos.Após varias simulações obtemos os seguintes resultados: A concentração mássica

de gasolina na saída do reator para o caso adiabático é de 38,0%, enquanto quepara o reator com perfil de temperatura otimizado (reator não-adiabáticos) é de38,4%. Comparando estes resultados, entre os reatores adiabáticos e não-adiabáticos, vemos que houve apenas um pequeno aumento na conversão dagasolina, mas que pode significar um grande ganho para a industria do petróleo umvirtude do volume de gasolina produzida. Entretanto, nenhum trabalho foi realizadoaqui para verificar a viabilidade de se controlar a temperatura ao longo do reator,mantendo-a num perfil ótimo. Imagina-se que esta tarefa não seja fácil, mas, emfunção do grande valor comercial da gasolina, talvez justificável. Mas, no momento,isto é apenas uma especulação, pois se faz necessário um maior estudo e simulaçãode um sistema de controle capaz de conseguir tal tarefa; quando talvez a conclusãofinal seja que, para um aumento de conversão tão pequeno não se justifique doponto de vista operacional o controle da temperatura no reator, para maximizar agasolina formada, já que os custos de operação para esse novo tipo de reatorsuperariam os lucros oriundos do pequeno aumento de conversão.

Agência Financiadora: PIBIC/CNPq