Desenvolvimento de modelo para a previsão do tempo de campanha de um forno de craqueamento de etano

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Santos, Léa Soledar dos
• Orientador(a): Soares, Rafael de Pelegrini, Muniz, André Rodrigues
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Pirólise; Modelos matemáticos; Indústria petroquímica; Hidrocarbonetos
• Palavras-chave em Inglês: Steam cracking; Process simulation; Ethane
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/118854

Na indústria petroquímica, fornos para craqueamento térmico são utilizados para processar hidrocarbonetos leves, como nafta, etano, propano e GLP, a fim de obter-se olefinas, como eteno e propeno. Fornos de craqueamento de etano são de fundamental importância para melhorar os rendimentos globais de uma planta de produção de olefinas. Neste contexto, um modelo matemático de um forno industrial de craqueamento de etano foi desenvolvido utilizando o simulador de processos EMSO para previsão do tempo de campanha. No modelo proposto, um reator de fluxo pistonado multi-secção foi acoplado com um modelo cinético das reações de craqueameto e coqueamento a partir de dados da literatura. Em paralelo, a câmara de radiação do forno foi modelada em fluidodinâmica computacional, através do uso do software Ansys-CFX. Os resultados das simulações no EMSO e no Ansys-CFX apresentaram boa concordância com os dados de literatura e dados industriais. Entre os principais benefícios dos modelos desenvolvidos para aplicação industrial ressaltam-se: i. a possibilidade de avaliar o impacto de contaminantes na corrente de etano que alimenta o forno e prever se ocorrerá uma redução do tempo de campanha; ii. viabilizar uma otimização dos fornos de etano, buscando operá-los em condições otimizadas de tempo de campanha reduzindo o risco de descoques simultâneos; iii. confirmar se reduções de tempo de campanha observados são em função das condições de processo ou se existe algum outro fator que esteja causando desvios em relação às previsões da simulações, iv. avaliar possíveis problemas de má distribuição de calor na câmara de radiação.