Modelagem molecular da Nafta visando a otimização de produtos

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Silva, Aline Pioli da [UNIFESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de São Paulo
• Palavras-chave em Português: Nafta; PIONA; Modelagem Molecular; MTHS; Matlab; Naphtha; Molecular Modelling
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11600/62501

A nafta bruta é a matéria-prima mais empregada pela indústria petroquímica no Brasil para produção de insumos básicos como olefinas e aromáticos. A nafta pode ser obtida por diversos processos, sendo os principais a destilação direta e a reforma catalítica. Sua principal utilização é na obtenção de insumos básicos como gasolina, etileno, propileno, BTX (benzeno-tolueno-xilenos), butadieno, entre outros. Por ser um produto oriundo do petróleo, apresenta diferentes composições, dependendo do processo de refino e da origem do óleo. Pode ser avaliada em termos dos hidrocarbonetos, classificação PIONA, sendo (P) as parafinas, (I) Isoparafinas, (O) olefinas, (N) naftênicos e (A) os aromáticos, e consequentemente qualificada como nafta parafínica ou naftênica. Naftas parafínicas são indicadas para a produção de olefinas (teor máximo de parafinas de 78 %) e as naftênicas geralmente destinadas a produção de aromáticos (teor máximo de 65 % de parafinas). Foi desenvolvido via modelagem molecular dois modelos de previsão de propriedades da nafta, um usando o conceito de Matriz de Série Homóloga do tipo molecular (MTHS) associado ao conceito de Maximização Entrópica (Modelo A) e um segundo modelo usando somente o conceito de MTHS (Modelo B), ambos modelos foram validados com dados experimentais e comparados entre si. Os modelos calculam e reportam a partir da entrada de alguns dados experimentais a curva TBP (True Boiling Point), a massa molar, a densidade e as frações moleculares em %massa. Após a validação o modelo selecionado foi o que usa somente o conceito MTHS, apresentando um erro de 1,2 % para densidade, 6,1 % para massa molar, a curva TBP foi plotada a partir da conversão da Curva de Destilação ASTM D86 através da equação de Riazi-Daubert (1987) e em relação as frações molares, foram reportadas as que apresentaram abaixo de 15 % (n-hexano, 2-metilpentano, ciclohexano, metilciclohexano e o tolueno). O benzeno apresentou um erro de 17,3 %, mas foi reportado por conta da sua toxicidade ao meio ambiente e ao ser humano. O modelo escolhido permitirá uma resposta mais rápida à produção, facilitando os ajustes dos parâmetros de processos e otimizando a conversão da nafta para que se tenha um bom rendimento na obtenção de produtos.