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Título: Desenvolvimento de uma metodologia para a seletividade cinética aplicada ao processo de hidroconversão do petróleo, ocorrendo em reator gás-líquido
Autor(es): Ferraz, Lívio Filipe Pinto Coelho
Orientador(es): Matos, Everton Moraes
Palavras-chave: Cinética química
Petróleo
Fluidodinâmica computacional
Chemical kinetics
Petroleum
Computational fluid dynamics
Data do documento: 31-Mai-2016
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Ponta Grossa
Referência: FERRAZ, Lívio Filipe Pinto Coelho. Desenvolvimento de uma metodologia para a seletividade cinética aplicada ao processo de hidroconversão do petróleo, ocorrendo em reator gás-líquido. 2016. 75 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2016.
Resumo: Este trabalho tem como objetivo desenvolver uma metodologia de seletividade cinética, para os pseudocomponentes do petróleo em escoamento gás-liquido em colunas de bolhas usando a Fluidodinâmica Computacional (CFD). Uma geometria cilíndrica de 2,5m de altura e 0,162m de diâmetro foi usada tanto na validação fluidodinâmica com base em dados experimentais da literatura, como na análise cinética do reator operando em dois modos distintos em relação a fase líquida: batelada e contínuo. Todos os casos de estudo operam em regime heterogêneo de escoamento, com velocidade superficial do gás igual a 8 cm/s e diâmetro médio de bolhas de 6 mm. O modelo fluidodinâmico validado apresentou boa concordância com os dados experimentais, sendo empregado como base para a implementação do modelo cinético de rede de Krishna e Saxena (1989). A análise da hidroconversão foi realizada a 371ºC, e os resultados mostraram o comportamento esperado para o processo reativo estudado, definindo-se os tempos (batelada) e posições axiais (contínuo) de coleta ideal para os pseudocomponentes leves. Em síntese, ressalta-se o uso da ferramenta CFD no entendimento, desenvolvimento e otimização de processos.
Abstract: The present work aims to develop a methodology for kinetic selectivity of oil pseudocomponents in gas-liquid bubbly flow using Computational Fluid Dynamics (CFD). A cylindrical geometry of 2.5m of height and 0.162m of inner diameter was employed for the fluid dynamic validation with experimental data from literature, and for the kinetic analysis, using two operating modes based on liquid phase: batch and continuous. All simulated cases were under heterogeneous turbulent flow regime, with a gas superficial velocity of 8cm/s and a mean bubble diameter of 6mm. The fluid dynamic model exhibited good agreement with experimental data, being used to implement the kinetic network from Krishna and Saxena (1989). The hydroconversion analysis was performed at 371ºC, and the results showed the expected behavior, providing a definition for the ideal time (batch process) and axial location (continuous process) to collect the light pseudo-components. Therefore, it can be highlighted the use of Computation Fluid Dynamics as a good tool to develop and optimize chemical processes.
Descrição: O presente trabalho é resultado de um convênio de dupla diplomação com o Instituto Politécnico de Bragança (Portugal)
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/7479
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