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Edição 285 • 2006 |
| Caracterização de correntes de resíduos pesados de petróleos obtidas pelo processo de destilação molecular |
| Resumo O processo de destilação molecular não utiliza solventes e opera em pressões relativamente baixas, permitindo que se trabalhe também com temperaturas baixas. Com isso, procura-se evitar a degradação de propriedades de interesse dos compostos que estão sendo destilados. Neste processo, a separação e purificação de produtos de alto peso molecular e compostos termicamente sensíveis é eficiente. O processo envolve, basicamente, duas etapas: evaporação e condensação, as quais ocorrem em câmaras a vácuo, permitindo que as moléculas se despreendam e se movimentem devido à inexistência de ar. Grandes quantidades de petróleos brutos são processadas todos os dias em refinarias e, conseqüentemente, grandes quantidades de resíduos são obtidas. Estes resíduos possuem baixo valor comercial e, por isso, devem ser tratados, no sentido de agregar valor a eles. Uma caracterização química mais detalhada destes resíduos se faz necessária para melhorar as rotas de processamento de petróleos, principalmente dos petróleos nacionais, por se tratarem de petróleos pesados com características peculiares. Assim, o objetivo deste trabalho é caracterizar as amostras de resíduo de vácuo do petróleo nacional Delta (nome fantasia), através do uso do destilador molecular. Este trabalho é de grande importância para a otimização dos processos de refino, avaliação do desempenho de novos produtos e para a produção de asfalto. |
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Proposta de metodologia de construção
de estruturas de Asfaltenos
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| Resumo Em 2006 a Petrobras conseguiu atingir a auto-suficiência em produção de petróleo. A exploração dessas reservas, a maioria offshore, envolve a obtenção de petróleos pesados, o que vem estimulando, cada vez mais, o direcionamento de trabalhos nesta área. Os maiores problemas nessa área são causados pelos asfaltenos e as resinas, o que pode significativamente aumentar os custos operacionais da produção. Estas substâncias levam a sérios entraves para a produção e refino de petróleo devido a sua tendência de flocular e precipitar. Cabe, portanto, conhecer melhor as propriedades dessas substâncias que são responsáveis pelo comportamento de petróleos brasileiros durante o refino. Estas informações são fundamentais para desenvolver processos e selecionar tecnologias com a finalidade de aumentar a eficiência de refino de petróleos brasileiros e contribuir para adequar seus produtos ao perfil de demanda de seus derivados. Várias técnicas analíticas tem sido aplicadas aos constituintes dos asfaltenos de diferentes tipos de petróleo com o propósito de auxiliar nesta identificação. A espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) pode auxiliar no fornecimento destas informações. Técnicas de excitação seletiva podem ser utilizadas para identificar diferentes tipos de carbonos e hidrogênios, aromáticos e alifáticos, e suas proporções relativas com base na integração de certas áreas do espectro. A proporção hidrogênio-carbono obtida por análise elementar pode ser utilizada para a obtenção do índice de deficiência de hidrogênio. De posse destes dados e iniciando-se com um mínimo de três anéis aromáticos e o correspondente número de anéis naftênicos, gera-se uma fórmula mínima, que permite o cálculo dos diferentes tipos de carbono e hidrogênio. Finalmente, as estruturas que melhor se adequam aos dados de RMN são escolhidas como estruturas possíveis para representar tais frações. |
| Síntese de Zeólita Beta e Sapo-5 como suportes de catalisadores Nimo destinados a reação de hidrocraqueamento |
| Resumo O hidrocraqueamento (HCC) é o método mais eficiente para a produção de frações leves a partir de óleo pesado, embora problemas existam no seu uso, incluindo a formação de coque e desativação de catalisadores. Os compostos nitrogenados presentes em destilados médios de petróleo podem causar problemas sérios quando presentes em combustível. Eles apresentam instabilidade na cor, e uma tendência para formar sedimentos. O desenvolvimento de catalisadores de HCC com maior resistência a nitrogenados, pode ser instituído para solucionar certos problemas. A zeólita Beta (BEA), assim como as zeólitas com alto teor de silício é um catalisador importante devido à sua estabilidade térmica e ao tratamento ácido, pela sua elevada força ácida e hidrofobicidade. O SAPO-5 apresenta excelente estabilidade térmica e hidrotérmica. Para reações que requerem catalisadores ácidos, é vantajosa a síntese dos SAPOs com altos teores de sílica para aumentar o número dos sítios ácidos. Síntese de zeólita Beta e SAPO-5 foram realizados e caracterizados. Em seguida os materiais foram impregnados com Ni e Mo com diferentes teores de metais, para que posteriormente esses catalisadores sejam testados quanto a sua resistência em presença de compostos nitrogenados. |
| Revisão de modelos matemáticos para a incrustação por coque no processamento do petróleo |
| Introdução A revisão e o controle da incrustação na indústria do petróleo tem se mostrado um problema de grande importância atualmente, tanto em termos econômicos quanto em relação ao meio ambiente. Muitos modelos matemáticos para prever a incrustação em equipamentos podem ser encontrados na literatura, mas poucos são direcionados especificamente o problema da incrustação por coque. Neste trabalho é apresentada uma revisão dos principais modelos matemáticos para previsão do processo de incrustação por coque e suas características, com o objetivo de encontrar o mais adequado a cada situação específica. Uma melhor previsão dos níveis de incrustação permite um melhor aproveitamento dos resíduos do petróleo e uma vida útil mais longa aos equipamentos, sendo o fator mais importante na motivação deste trabalho. Embora extensiva aos modelos de incrustação de diversas áreas, a pesquisa enfatizou os modelos mais relevantes empregados em problemas de incrustação com o petróleo. |
| Análise de modelo de processo de destilação para implementação de observador de estados |
| Resumo A importância das colunas de destilação em muitos processos na indústria química e petroquímica é há tempos evidente e estudada. Com o avanço dos computadores e ferramentas matemáticas mais robustas a modelagem e simulação de processos são cada vez mais evidentes no cenário industrial. De posse de modelos que descrevem de forma cada vez mais detalhada o processo é possível realizar estudos de sensibilidade, otimização e controle de processos inteiros de forma extremamente satisfatória. Variáveis de difícil medição são também um problema muito comum nos processos químicos. Enquadra-se neste caso as colunas de destilação, equipamentos que possuem como variável importante, porém, comumente não medida em linha, as composições das correntes. O conhecimento dessas variáveis é importante economicamente, pois o mercado exige produtos dentro de limitadas faixas de especificação. Buscando solucionar esse problema, o modelo desenvolvido será inserido em um observador de estados, ferramenta matemática capaz de calcular, via medidas auxiliares, os valores das variáveis não medidas. Desta forma, o modelo possui como requisitos robustez e rapidez de resposta. Resultados encorajadores foram obtidos. Apesar de estar ainda em uma versão preliminar e simplificada, o modelo já é capaz de representar qualitativamente o comportamento da coluna, e mesmo a concordância quantitativa é bastante aceitável. |
| Modelagem dinâmica de um reator de hidrotratamento |
| Resumo A hidrodessulfurização (HDS), hidrodenitrogenação (HDN), hidrodeoxygenação, hidrocraqueamento e hidrogenação de saturação de frações de petróleo foram estudadas neste trabalho. Um reator de hidrotramento trickle bed empacotado operado de forma adiabática foi simulado numericamente visando reproduzir o comportamento de um específico sistema de reações. O modelo consiste de balanços de massa e energia, e variação das propriedades físicas e dos coeficientes de transferência de calor e massa. O modelo proposto foi capaz de predizer as principais características do comportamento dinâmico do reator. Portanto, é possível utilizar o modelo para uma específica aplicação, especialmente para projeto, controle e otimização em tempo real. |
| Estudo da volatilidade da gasolina utilizando termogravimetria (tg) |
| Introdução Motor a tem que apresentar características que garantem sua qualidade e o desempenho bom de máquinas de combustão internas sem danificar o ambiente. A contaminação da gasolina automotiva através de solventes pode alterar suas propriedades físico-química seriamente afetando sua volatilidade e capacidade de detonação. A análise térmica -TG/DTG pode ser usada como uma ferramenta auxiliar no estudo do comportamento térmico de combustíveis líquidos como demonstra esse trabalho. |
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