Desenvolvimento de tecnologia de destilação molecular reativa: projeto e construção da unidade

Autor(es)

Alessandra Winter

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química
• Data de defesa: 2011-06-30

Membros da banca

Maria Regina Wolf Maciel; Antonio Souza de Araujo; Gisele Gonçalves Bortoleto; Paula Sbaite; Elenise Bannwart de Moraes

• Orientador: César Benedito Batistella; Maria Regina Wolf Maciel

Resumo

Atualmente, muitas empresas têm adotado a intensificação de processos, criando técnicas e métodos inovadores, visando aumentar a eficiência energética e o rendimento dos processos. A destilação reativa é um exemplo clássico de processo intensificado. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma unidade de Destilação Molecular Reativa (REAMOL). O objetivo do processo de destilação molecular reativa é a valoração (upgrade) do petróleo, por meio da geração de uma corrente de hidrocarbonetos leves (diluentes) que possa ser injetada dentro do poço, inclusive em ambientes de mar (offshore), diminuindo a viscosidade do óleo cru e favorecendo as propriedades de transporte e escoamento. Este processo promove o craqueamento de parte dos compostos presentes no petróleo, convertendo-os em compostos mais leves. A característica fundamental do REAMOL é a separação imediata dos produtos leves gerados pelas reações de conversão dos componentes originais, favorecendo, assim, o deslocamento do equilíbrio no sentido das reações desejadas. Tais reações ocorrem na forma heterogênea, misturando-se o catalisador sólido à carga de petróleo (líquido). A ação da força centrífuga aplicada ao evaporador, formado por um disco giratório, é responsável pelo espalhamento da amostra na forma de um filme fino (película), garantindo intensa troca térmica, o que também promove a reação. O curto tempo de residência do material no equipamento, aliado às baixas pressões, favorecem as reações de craqueamento, direcionando a formação dos produtos desejados de menor viscosidade. Após a construção, o equipamento foi totalmente automatizado para facilitar os trabalhos na planta, proporcionando uma menor intervenção por parte do operador no processo. Os testes foram iniciados com óleos lubrificantes para avaliar o funcionamento e o sistema de supervisão e controle da planta. Em seguida, foi adicionado catalisador ao óleo lubrificante com o intuito de verificar as condições operacionais do equipamento. Observou-se um aumento significativo da pressão de operação do sistema, que se atribuiu à formação de compostos leves que influenciam no sistema de vácuo do processo. A partir desta constatação, iniciaram-se os experimentos com um corte e um resíduo de petróleo com diferentes concentrações de catalisador. As caracterizações físico-químicas das amostras demonstram que a melhor condição operacional para obtenção de compostos mais leves ocorre à temperatura do evaporador de 200ºC e 3% de catalisador. O último teste foi realizado nas melhores condições de processamento utilizando-se diferentes tipos de catalisadores. Os resultados obtidos no equipamento construído foram extremamente positivos, comprovando o sucesso da tecnologia proposta (AU)

• Processo FAPESP: 06/07228-3 - Desenvolvimento de tecnologia de destilacao molecular reativa: projeto e construcao da unidade.
• Beneficiário: Alessandra Winter
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado