Estudo de um processo industrial de desparafinação de óleo lubrificante utilizando análise estatística multivariada.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2002
Autor(a) principal: Shimabukuro, Claudia Kazue
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-19092025-081519/
Resumo: Processos de desparafinação como da unidade U-18 da RLAM-Petrobras, por exemplo, utilizam um solvente para evitar problemas de escoamento devido às baixas temperaturas de cristalização e de separação das parafinas por filtração. N-parafinas e parafinas pouco ramificadas devem ser removidas de diesels e óleos lubrificantes, por exemplo, para evitar mau desempenho e congelamento desses produtos em baixas temperaturas. Neste trabalho, foram utilizados dados de uma campanha típica de desparafinação de óleo destilado neutro leve (DNL). A unidade U-18 da RLAM é composta de quatro seções principais: seção de resfriamento e filtração, seção de recuperação de solvente do filtrado, seção de recuperação de solvente da parafina e seção de purificação do solvente. Este estudo restringiu-se apenas às etapas de cristalização e filtração. A primeira é composta por duas baterias de resfriamento, com seis ramais de cristalização cada uma; a segunda, por duas etapas, cada etapa com cinco ramais de filtração. A técnica de redes neurais artificiais foi utilizada na modelagem devido à complexidade do processo. As variáveis para compor a entrada da rede foram selecionadas através das análises de correlação e de componentes principais. As análises foram feitas para identificar quais variáveis estavam mais correlacionadas entre si, a fim de reduzir o número de entradas da rede. O teor de óleo na parafina calculado pela rede mostrou um bom ajuste em relação aos dados experimentais. A primeira bateria de resfriamento é uma das etapas mais importantes do processo, pois nela se formam os núcleos dos cristais de parafina. Como os modelos existentes na literatura não consideram a formação de uma fase sólida, o coeficiente global de transferência de calor foi modelado via redes neurais. A fração de parafina cristalizada nos trocadores tipo superfície raspada e as temperaturas na saída dos cristalizadores também foram modeladas através de ) redes neurais. Nesses estudos, obteve-se uma boa concordância entre os valores experimentais e os calculados pela rede.
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A unidade U-18 da RLAM é composta de quatro seções principais: seção de resfriamento e filtração, seção de recuperação de solvente do filtrado, seção de recuperação de solvente da parafina e seção de purificação do solvente. Este estudo restringiu-se apenas às etapas de cristalização e filtração. A primeira é composta por duas baterias de resfriamento, com seis ramais de cristalização cada uma; a segunda, por duas etapas, cada etapa com cinco ramais de filtração. A técnica de redes neurais artificiais foi utilizada na modelagem devido à complexidade do processo. As variáveis para compor a entrada da rede foram selecionadas através das análises de correlação e de componentes principais. As análises foram feitas para identificar quais variáveis estavam mais correlacionadas entre si, a fim de reduzir o número de entradas da rede. O teor de óleo na parafina calculado pela rede mostrou um bom ajuste em relação aos dados experimentais. A primeira bateria de resfriamento é uma das etapas mais importantes do processo, pois nela se formam os núcleos dos cristais de parafina. Como os modelos existentes na literatura não consideram a formação de uma fase sólida, o coeficiente global de transferência de calor foi modelado via redes neurais. A fração de parafina cristalizada nos trocadores tipo superfície raspada e as temperaturas na saída dos cristalizadores também foram modeladas através de ) redes neurais. Nesses estudos, obteve-se uma boa concordância entre os valores experimentais e os calculados pela rede.Some dewaxing processes, including the one used at RLAM-Petrobras, use a solvent in order to avoid flow problems due to the low temperatures of crystallization of paraffin\'s and their separation by filtration. N-paraffin\'s and some slightly branched paraffin\'s must be removed from diesels and lubricating, to avoid poor performance and congealing of the oils at low temperatures. This work focused on the dewaxing of light lube distillate. Dewaxing unit U-18 at RLAM-Petrobras consists of four sections: cooling and filtration section, solvent recovery section from filtrate, solvent recovery section from oily paraffin and solvent purification section. This work was restricted to the study of the cooling and filtration section. The former consists of two cooling batteries with six crystallization branches each, and the latter is composed by two filtration steps with each step with five filtration branches. Artificial Neural Network (ANN) was used to model the process due to its complexity. The selection of process variables used as inputs of the ANN was done by correlation analysis and Principal Components Analysis (PCA). These statistical techniques were used to identify the most correlated variables, and thus reduce the number of variables employed as the ANN input. The oil content in the oily paraffin predicted by the ANN showed good agreement with the measured data. The nuclei of paraffin crystals are formed in the first cooling battery, making it one of the mostimportant part of the process. Since the models of the literature do not consider the formation of a solid phase, the overall heat transfer coefficient was modeled by ANN in this work. The fraction of paraffin crystallized in the scraped surface crystallizers as well as the crystallizers output temperatures were also modeled using ANN. In each study, good agreement was observed between the experimental values and those calculated using neural networks.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPGuardani, RobertoShimabukuro, Claudia Kazue2002-12-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-19092025-081519/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-09-19T11:19:02Zoai:teses.usp.br:tde-19092025-081519Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-09-19T11:19:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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