Avaliação paramétrica de uma unidade de hidrotratamento de diesel - ALBUQUERQUE, Douglas Fernandes de (2016)
Devido à formulação de leis mais rigorosas com relação à preservação do meio ambiente, sobretudo no que diz respeito ao teor de enxofre presente nos combustíveis fósseis, as refinarias de todo o mundo estão sendo desafiadas a adequarem seus processos de refino a condições operacionais mais severas, que permita a produção dos derivados do petróleo de ultrabaixo teor de enxofre. Maior atenção é dada aos destilados intermediários, tais como a gasolina e o óleo diesel, por apresentaram vasta empregabilidade no setor de transporte, que é por sua vez o setor da economia que mais consome combustíveis fósseis. Sendo o derivado de petróleo mais consumido no setor de transportes e responsável por grande parcela da emissão de compostos tóxicos durante a queima em motores de combustão, o óleo diesel é hoje submetido a normas legais que limitam o teor de enxofre para 10 mg/kg, o que torna mais difícil o processamento do destilado, uma vez que o petróleo utilizado está cada vez mais pesado. Diante disso, no presente trabalho uma unidade de hidrotratamento de diesel oriundo de um petróleo pesado foi modelada e simulada em estado estacionário, utilizando o software Aspen HYSYS® como ferramenta computacional, sendo avaliados os principais parâmetros de processos e o desempenho da unidade frente a suas variações, com o objetivo de determinar condições de trabalho que garantissem uma produção de óleo diesel com no máximo 10 mg/kg de enxofre, obtendo simultaneamente um alto rendimento de produção. Inicialmente foram propostas algumas hipóteses e as condições operacionais da unidade com base em dados relatados na literatura. De acordo com as condições de trabalho empregadas, foi possível atingir um óleo diesel tratado com 3,55 mg/kg de enxofre, 3,21 mg/kg de nitrogênio e 0,03 mg/kg de água, alcançando uma recuperação de 81,00 m/m% dos compostos constituintes da faixa de destilação do óleo diesel presentes na carga da unidade. Em conjunto também foi analisado o gasto energético da unidade a fim de se obter uma estimativa da viabilidade econômica do processo, sendo constatado que as utilidades e as colunas conferem os maiores consumos de energia. Com base nas análises de sensibilidade realizadas, ainda foi possível estabelecer a relação entre os resultados analisados em cada seção da unidade e os parâmetros envolvidos no controle dos mesmos. E a partir das respostas obtidas, foi elaborada a otimização do processo a partir da Metodologia de Superfície de Resposta através do emprego do software Statistica, conferindo condições mais eficientes de trabalho, garantindo assim a produção de um óleo mais purificado, contendo cerca de 0,10 mg/kg de enxofre, com maior recuperação dos compostos do diesel (aproximadamente 85,11 m/m%), além de gerar menores gastos energéticos, alcançando uma redução de 16,54 % referente à simulação mantida nas condições padrão de trabalho. Em adição, no caso otimizado ainda foi possível atingir maiores valores de recuperação dos demais cortes de petróleo constituintes da alimentação da unidade.