Modelagem matemática e simulação computacional para uma fornalha de coqueamento retardado

Abstract

Dentro do panorama atual, há uma demanda crescente pelo processamento de óleos pesados, devido principalmente a escassez de novas reservas de óleos leves. Sob esta ótica o processamento térmico de frações pesadas tem sido uma das formas encontradas para obter compostos mais leves que, em geral, possuem uma maior demanda tanto para combustíveis como para a petroquímica, assim como um maior valor agregado. Sob esses aspectos torna-se interessante o desenvolvimento de modelos matemáticos e simulação computacional para a melhor compreensão de como se dá o processo de craqueamento térmico em uma fornalha. Através do desenvolvimento de um código em linguagem Matlab® computacional foi possível prever a conversão da carga alimentada em diversas frações de petróleo usando pseudocomponentes e lumps para tratar as misturas respectivamente do ponto de vista termodinâmico e cinético. No presente trabalho foram usadas equações diferenciais ordinárias para representar o balanço de massa de um processo de craqueamento térmico, que foram resolvidas através da técnica das diferenças finitas. As diversas propriedades necessárias para modelar a perda de carga, hold up e equilíbrio termodinâmico foram obtidas através de correlações empíricas presentes na literatura ou nos procedimentos da API. A partir dos resultados das simulações foram obtidos perfis de concentração e de queda de pressão ao longo do equipamento