Pantheon Repositório Institucional da UFRJ
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http://hdl.handle.net/11422/18917| Tipo: | Trabalho de conclusão de graduação |
| Título: | Otimização da geometria de ciclones para a retenção de catalisador em reatores de unidades de FCC |
| Autor(es)/Inventor(es): | Bastos, Heloísa Barros |
| Orientador: | Medronho, Ricardo de Andrade |
| Coorientador: | Freitas, Andréa Gonçalves Bueno de |
| Coorientador: | Alves, João Victor Barbosa |
| Resumo: | O craqueamento catalítico em leito fluidizado, FCC, é de grande importância dentro da indústria de refino de petróleo, pois converte frações pesadas de baixo valor, como o gasóleo de vácuo, em derivados leves mais nobres, como a gasolina e o GLP. No processo de FCC, o catalisador, a altas temperaturas, vindo do regenerador, encontra com a carga na base do riser, vaporizando-a. A mistura então ascende pelo reator tubular enquanto a reação de craqueamento se processa. Os gases de hidrocarbonetos formados são separados das partículas de catalisador nos ciclones presentes no vaso separador. Esses gases são destinados para a seção de fracionamento, enquanto o catalisador segue para o retificador, onde são removidos hidrocarbonetos que tenham sido arrastados ou que tenham ficado nele impregnados, e depois para o regenerador, aonde ocorre a combustão do coque. No regenerador, as partículas de catalisador são separadas dos gases de combustão também por meio de ciclones. Os ciclones são equipamentos de separação sólido-gás capazes de operar em condições severas de temperatura e pressão, como as que existem em unidades de FCC. Embora a eficiência de separação dos ciclones de FCC já seja alta, qualquer aumento de eficiência representa uma economia para a refinaria, já que o catalisador é utilizado em grandes quantidades e possui um custo elevado. O objetivo do trabalho consiste em avaliar, através da fluidodinâmica computacional, o efeito do diâmetro do overflow, da largura do duto de alimentação e do comprimento do vortex finder na eficiência de separação de ciclones típicos do vaso separador de uma unidade de FCC, obtendo-se, ao final, a geometria ótima, isto é, a que proporciona a máxima eficiência de separação. Para obtenção das geometrias a serem estudadas, foi feito um planejamento experimental do tipo composto central rotacional inscrito com três pontos centrais. As simulações foram realizadas utilizando-se o pacote computacional ANSYS 12.1, de acordo com as seguintes etapas: criação da geometria no DesignModeler; da malha no ICEM; pré-processamento e processamento no Fluent; e análise dos resultados no CFD-Post. Os resultados mostraram que o comprimento do vortex finder não tem efeito sobre a eficiência de separação granulométrica reduzida e que o parâmetro geométrico que mais a influencia é a largura do duto de alimentação. O ciclone ótimo possui um diâmetro de overflow de 120 mm e largura do duto de alimentação de 45 mm e apresenta uma eficiência granulométrica reduzida de aproximadamente 84% para partículas de 4 μm. |
| Palavras-chave: | Ciclones Fluidodinâmica computacional Simuladores |
| Assunto CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA |
| Unidade produtora: | Escola de Química |
| Editora: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Data de publicação: | Dez-2011 |
| País de publicação: | Brasil |
| Idioma da publicação: | por |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| Citação: | BASTOS, Heloisa Barros. Otimização da geometria de ciclones para a retenção de catalisador em reatores de unidades de FCC. 2011. 50 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2011. |
| Aparece nas coleções: | Engenharia Química |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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