Simulação de trem de pre-aquecimento de petroleo visando estudo da incrustração

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2004

RESUMO

A destilação de petróleo consome uma grande quantidade de energia. É interessante, conseqüentemente, aproveitar a energia dos produtos destilados para pre-aquecer o petróleo cru, o que é normalmente feito por uma rede de trocadores de calor tipo casco e tubo conhecida como trem de pré-aquecimento. O bom funcionamento desta rede tem influência direta na qualidade do processo de destilação. A formação de incrustação é um grande problema enfrentado, pois prejudica a troca térmica, aumenta a perda de carga e a emissão de poluentes do forno causando prejuízos as refinarias. O presente trabalho simulou trocadores de calor do tipo casco e tubo conforme os existentes em trem de pré-aquecimento em refinarias de petróleo, para o estudo da formação de incrustação nos mesmos. Os cálculos dos coeficientes de película e perdas de carga para o casco foram realizados pelo método de Bell. Para os tubos foram utilizados modelos da literatura. Os dados referentes às condições de processo, propriedades físicas e dimensões dos trocadores de calor foram obtidos a partir de dados de projeto da Refinaria de Paulínia (Replan) e da literatura. O simulador apresentou resultados coerentes para os coeficientes de película na superfície externa e interna do tubo, coeficiente global de transferência de calor, perda de carga, taxa de transferência de calor e demais fatores envolvidos no processo de troca térmica, considerando dados da Replan e da literatura. Verificou-se o aumento da resistência à troca térmica causada pela formação de incrustação considerando-se variações das temperaturas de saída e velocidade dos fluidos. Foi possível localizar os pontos de temperatura de parede máxima nos trocadores e a influência dos sentidos das correntes dos fluidos nestas temperaturas. A partir de dados de processo com o tempo o simulador permite avaliar quais trocadores estão trabalhando acima do limite de incrustação estabelecendo-se qual possui uma maior tendência à formação de incrustação. Verificou-se que a aplicação das condições de limite de incrustação pode reduzir os custos no projeto dos trocadores

ASSUNTO(S)

petroleo simulação por computador trocadores de calor incrustrações

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