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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Implementação do modelo de cinética contínua "continuous lumping" na modelagem CFD de um riser-FCC industrial = Implementation of kinetic model "continuous lumping" in CFD modeling of a industrial FCC riser
Title Alternative: Implementation of kinetic model "continuous lumping" in CFD modeling of a industrial FCC riser
Author: Vergel, José Luis Gomez, 1985-
Advisor: Mori, Milton, 1947-
Abstract: Resumo: Hoje em dia, o aumento da rentabilidade da refinaria tornou-se mais importante a cada dia, devido a condições comerciais adversas sobre seus produtos. Muitos pesquisadores têm considerado o processo de craqueamento catalítico fluidizado (FCC) como o coração da refinaria moderna e, consequentemente é esperado na indústria do petróleo modelos matemáticos mais detalhados para o projeto e otimização do processo. A fluidodinâmica computacional (CFD) é utilizada como uma ferramenta para compreender a dinâmica fenomenológica no interior do reator riser-FCC. Por outro lado, a seletividade e conversão da cinética de craqueamento precisam ser acopladas com a hidrodinâmica para realizar simulações confiáveis do processo. No entanto, a modelagem do craqueamento catalítico de óleos pesados não é uma tarefa fácil, uma vez que envolve um grande número de componentes e reações. Neste trabalho é apresentada, uma nova abordagem que incorpora a cinética de lumping contínuo em conjunto com CFD para a simulação de um reator industrial riser-FCC inédita na literatura. Essa abordagem cinética embora seja incapaz de lidar com cinéticas de reações detalhadas, é útil para simular misturas reativas complexas, pela sua capacidade para tratar um grande número de redes cinéticas. A influência da função de distribuição de tipo reagente sobre os rendimentos do craqueamento é discutida e seus parâmetros cinéticos obtidos a partir de dados experimentais. O resultado da simulação CFD mostra que a técnica descreve adequadamente os experimentos quando comparados com a literatura. Portanto, pode ser utilizada como um método adequado para representar a cinética de fracções do petróleo

Abstract: Nowadays, the increasing of profitability in the refinery became more important every day, because adverse trading conditions on its products. Many researchers have considered the fluid catalytic cracking process (FCC) as the heart of modern refinery and, consequently is expected in petroleum industry, mathematical models more detailed for design and optimization of process. Computational Fluid Dynamic (CFD) is employed as an tool to understand the phenomenological dynamics inside of FCC riser reactor. On the other hand, the selectivity and conversion of the cracking kinetics need to be coupled with the hydrodynamics to undertake reliable simulations of the process. However, the catalytic cracking modelling of heavy oils is not an easy task, since it involves a very large number of components and reactions. In this work is presented, a novel approach which implements the continuum lumping kinetics in conjunction with CFD for simulation of a FCC industrial riser reactor and that has never been attempted before. The lumping kinetic approach, although unable to handle detailed reaction kinetics, is helpful to simulate complex reaction mixtures, for its ability to treat a large number of reactive networks. The influence of the reactant-type distribution function on the yields of the cracking is discussed and its parameters obtained from experimental kinetic data. The CFD simulation results show that the technique appropriately describes the experiments when compared with literature. Therefore, it can be used as a useful method to represent the kinetics of petroleum fractions
Subject: Craqueamento catalítico
Cinética química - Modelos matemáticos
Fluidodinâmica computacional (CFD)
Escoamento multifásico
Industria petroquimica
Editor: [s.n.]
Citation: VERGEL, José Luis Gomez. Implementação do modelo de cinética contínua "continuous lumping" na modelagem CFD de um riser-FCC industrial = Implementation of kinetic model "continuous lumping" in CFD modeling of a industrial FCC riser. 2016. 1 recurso online (115 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/330564>. Acesso em: 31 ago. 2018.
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FEQ - Tese e Dissertação

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