Desenvolvimento de código em python para estimação de parâmetros: uma abordagem voltada às reações de hidrodessulfurização

Beltrame, Thalya Busato

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/14483

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	Desenvolvimento de código em python para estimação de parâmetros: uma abordagem voltada às reações de hidrodessulfurização
Author(s)/Inventor(s):	Beltrame, Thalya Busato
Advisor:	Silva, Mônica Antunes Pereira da
Co-advisor:	Segtovich, Iuri Soter Viana
Co-advisor:	Sermoud, Vítor de Morais
Abstract:	Devido às habituais preocupações acerca dos impactos ambientais causados pela emissão de poluentes, as especificações dos combustíveis fósseis têm se tornado progressivamente mais rigorosas, especialmente no que diz respeito ao teor de enxofre no óleo diesel. Nesse aspecto, o processo de hidrodessulfurização (HDS) profunda tem um papel importante na obtenção de combustíveis limpos, o que justifica o crescente interesse pelo estudo da modelagem cinética e simulação de reatores de processos dessa categoria. Este trabalho, portanto, tem por objetivo o desenvolvimento de um código computacional para estimação de parâmetros das reações de HDS simultânea de dibenzotiofeno (DBT) e 4,6-dimetildibenzotiofeno (4,6-DMDBT), utilizando catalisador NiMoP/Al2O3. Essa implementação foi feita em Python e os dados experimentais utilizados foram retirados da literatura. A estimação foi feita utilizando a função objetivo de mínimos quadrados ponderados, cuja minimização foi realizada pelo método heurístico de Enxame de Partículas, seguido do método de Gauss-Newton. Uma análise estatística rigorosa dos modelos de lei de potências estudados e uma discussão a respeito das incertezas experimentais e paramétricas foram realizadas, a fim de determinar o quão bem os dados são representados. Para isso, foram realizados os testes de X2 (chi-quadrado) e F-Fisher, o cálculo do coeficiente de correlação, bem como o método de propagação linear de erro nos parâmetros. Baseado em conhecimento prévio das reações preferenciais das moléculas-modelo, cinco modelos foram estudados: I - HDS Global de Enxofre Total; II - HDS Global de DBT; III - HDS Global de 4,6-DMDBT; IV - HDS Individual de DBT e V - HDS Individual de 4,6-DMDBT. Foram investigadas as influências da técnica de reparametrização da equação de Arrhenius e da utilização das variáveis de referência ótimas na redução da correlação paramétrica. Foi constatado que de fato diminuem consideravelmente a correlação paramétrica, especialmente entre o fator pré-exponencial (k0) e a energia de ativação aparente (E). Quanto à adequação dos modelos aos dados experimentais, apenas o Modelo III foi validado pelo teste de chi-quadrado. As ordens de reação em relação ao hidrogênio obtidas nos Modelos II e III foram, respectivamente, negativa e positiva, o que indica que outra modelagem deve ser avaliada, como a de Langmuir-Hinshelwood.
Keywords:	Hidrodesaromatização Modelagem cinética Inferência paramétrica Simulação computacional
Subject CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
Production unit:	Escola de Química
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	16-Mar-2021
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Appears in Collections:	Engenharia Química

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