Controle da injeção de catalisador em uma unidade piloto tipo FCC a frio.

Abstract

O Craqueamento Catalítico Fluidizado (FCC) é largamente utilizado no processo de refino do petróleo para transformar hidrocarbonetos de baixo valor comercial em produtos de elevado valor agregado, como gasolina, diesel e GLP. A crescente demanda de combustíveis fósseis, que são recursos não renováveis, requer melhor compreensão do processo e da operação, desafios que tem atraído o interesse da indústria e da academia pelo FCC. Esse processo é bastante competitivo e está em continuo desenvolvimento tecnológico, cujas pesquisas estão divididas em duas grandes linhas: modelos fluidodinâmicos frios e modelos cinéticos. A combinação das informações obtidas nas linhas de pesquisas deve retornar ao processo industrial e garantir a competitividade. Com essa perspectiva, foi construída uma Unidade Piloto a Frio (UPF), no Departamento de Energia Nuclear da UFPE, para a investigação de parâmetros fluidodinâmicos no riser da unidade com auxílio das medidas de transmissão gama. A transmissão gama é requerida como método não intrusivo para medir a distribuição da concentração do catalisador no reator do FCC o riser. Com a operação da UPF realizam-se medidas em tempo real de pressão, vazão, intensidade da radiação, com a condição de que a automação garante que as variáveis do sistema estão sob controle. Este controle é necessário para realização das medidas porque as hipóteses dos modelos matemáticos para simular o escoamento bifásico ar–catalisador de FCC, assumem que o sistema é um leito fluidizado circulando em regime estacionário. Numa unidade piloto como no processo industrial, o controle da injeção de catalisador é um processo de extrema importância, pois a eficiência da reação de craqueamento dos hidrocarbonetos depende da concentração e da distribuição do catalisador no riser. No presente trabalho foi desenvolvido um novo tipo de injetor de sólidos, com desempenho avaliado em função da pressão, intensidade gama e da estabilidade do sistema sob controle automatizado. Os resultados apresentados demonstram que as variáveis do processo, medidas em tempo real, apresentaram a precisão requerida para a operação do sistema em regime estacionário.