Orientador: Reginaldo Guirardello / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-21T09:24:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abreu_JoaoCapistranoNobrede_M.pdf: 3369835 bytes, checksum: b9c03fa9e6a32f709124729a7a2c69e6 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: O presente trabalho apresenta a modelagem e simulação de um reator de leito fluidizado trifásico aplicado ao hidroprocessamento de óleos pesados e resíduos de destilação. Duas reações principais foram consideradas no desenvolvimento do modelo, o hidrocraqueamento e a hidrodemetalização tendo sido a primeira considerada como exclusivamente térmica e a segunda como catalítica. O grau de mistura do reator foi representado de duas maneiras distintas. Inicialmente, considerou-se o sistema como formado por vários CSTRs hipotéticos em série, e em seguida como tendo o comportamento de um PFR com dispersão axial. As variáveis hidrodinâmicas foram estimadas pelo uso de correlações presentes na literatura e a alimentação foi caracterizada pelo uso do simulador comercial HYSIM. Os resultados obtidos foram analisados com respeito à teoria apresentada ao longo da dissertação, sendo finalmente feita uma comparação entre os dois modelos usados / Abstract: The present work presellts the modelillg alld simulatioll of a threephase catalytic reactor applied to the hydroprocessing of heavy oils and destillatioll residues. Two main reactions were considered in the development of the model, the hydrocracking and hydrodemetalization. The first was considered as exclusively thermic, and the second as catalytic. The degree of mixture ill the reactor was represellted by two distinct approaches. First the system was cOl1sidered as being composed of a series of CSTRs, alld secolld as a PFR with axial dispersion. The hydrodynamic variables were estimated by correlations available in the literature, and the feed was characterizaed by the commercial simulator HYSIM. The results obtailled were allalyzed with respect to the theory presellt ill this dissertation, alld the two approaches used were compared. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Daniel Barrera-Arellano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-26T11:22:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FilletiJunior_Waldomiro_M.pdf: 21106121 bytes, checksum: d52e50ebe9b1433529501b75b80772bd (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: o processo atual (ou convencional) de refino químico de óleos vegetais gera grande quantidade de efluentes líquidos, devido a utilização de água no processo, principalmente na etapa de desacidificação, onde ácidos graxos livres são neutralizados mediante adição de uma solução aquosa de NaOH, transformando estes compostos em sabões, insolúveis em óleo. Estes são retirados por centrifugação, seguida de uma ou duas lavagens com água quente, sobrecarregando e onerando o tratamento dos efluentes ou acarretando graves prejuízos ecológicos, caso não haja um tratamento adequado. A modificação desta etapa por uma operação que elimine uso de solução aquosa e lavagens, seria de grande interesse, não somente do ponto de vista dos efluentes, mas também pela simplificação do processo e equipamentos necessários, reduzindo, consequentemente, os custos de operação e investimento. Neste trabalho propõe-se um procedimento alternativo de neutralização de ácidos graxos livres que elimine a utilização de água no refino de óleos vegetais. Na primeira etapa deste trabalho foram estudadas as condições da utilização de silicatos impregnados com KOH, e misturas destes com seqüestrantes de sabões e argilas clarificantes, para efetuar a neutralização e clarificação de óleo de soja degomado; incluindo um estudo preliminar da etapa de filtração. As condições ótimas do processo foram determinadas pela metodologia estatística de análise de superficie de resposta. Efeitos da temperatura, concentração de álcali e tempo de contato foram determinados seguindo-se um desenho experimental fatorial 33com análise de superficie de resposta. A segunda etapa visou o "scale up" do processo em planta piloto, incluindo a desodorização do óleo obtido e sua comparação com óleo de soja refinado disponível no mercado. O processo desenvolvido indica que é possível obter óleo neutro com 0,09% de acidez residual quando tratado com 7,5% de silicato (impregnado a 10%)por 15minutos a 70°C. / Abstract: The current chemical refining process (or conventional) of vegetable oils generates a great amount of liquid waste water, due to the usage of water in the process, mainly in the desacidification step, where the ftee fatty acids are neutralized through the addition of an aqueous solution ofNaOH, transforming these compounds in soaps (soapstock), oi! insoluble. These are removed by centrifugation, followed by one or two hot water washing steps, overloading and making the waste water treatment costly or leading to severe environment damages, in case the treatment is not appropriate. The modification of this step for an operation that eliminates the use of an aqueous solution and the washing steps would be of great interest, not only on the wastewater point of view but also by the simplification of process and needed equipment. Reducing, as a consequence, the operation and investment costs. In this essay was used, in substitution of the alkali solution, a 10 % KOH impregnated silicate. Which was directly added to the degummed soybean oi! (FFA=O.7%). In the first part of this work the utilization conditions of KOH impregnated silicates, and mixtures of them with bleaching clays was studied, including a preliminary study of the filtration step. The optimum process conditions were determined by the response surface analysis statistic methodology. The second part of this work aims the process scale up in pilot plant, including the deodorization of the obtained oil and its comparison with refined commercial soybean oil. The effects of temperature, alkali concentration and contact time were determined following a 33 experimental design with surface response analysis. The process optimization indicates that it is possible to obtain neutral oils with 0.09% ofresidual acidity when treated with 7,5% silica (10% impregnated) for 15 minutes at 70°C. / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Reginaldo Guirardello / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-03T21:04:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carbonell_MontserratMotas_D.pdf: 4649039 bytes, checksum: 960d11ecba32770eeda44bbe363db55d (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Rubens Maciel Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-25T13:23:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sugaya_MarcosdeFreitas_M.pdf: 5372251 bytes, checksum: 99bb6cc14a12b37f0b79848af01a6f78 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: A partir do processamento dos resíduos da destilação a vácuo de petróleos diferentes em unidades-piloto de craqueamento térmico, foram obtidas correlações para determinar a qualidade e o rendimento dos produtos (gases, nafta, diesel, gasóleos e resíduo) em função das características da carga e da conversão. As serpentinas das unidades piloto foram simuladas usando estas correlações, e constantes cinéticas foram ajustadas aos dados experimentais. A reação na fase vapor foi desprezada, e a integração das equações diferenciais que representam os balanços de massa e momento foi feita com o algoritmo Runge-Kutta de Fehlberg. A cada passo da integração, eram calculadas a distribuição de fases (com uma equação tipo SRK), as propriedades de transporte, o holdup e a perda de carga. O modelo adaptado para estimar a conversão é de primeira ordem, irreversível, e os seus parâmetros, do tipo Arrhenius, também foram correlacionados com as características da carga. Com o modelo cinético definido, foi codificado umsegundo programa que simula internamente os fornos das unidades de Coqueamento Retardado e Viscorredução, e que também pode ser usado quando não há reação para determinar perda de carga, vaporização, carga térmica e outras propriedades. Sua arquitetura foi desenvolvida prevendo umafutura incorporação ao simulador de processos da Petrobrás - PETROX -, como uma operação unitária do mesmo. As bibliotecas de cálculo deste simulador foram aproveitadas, tendo sido acrescentadas outras possibilidades para cálculo de equilíbrio de fases e propriedades físicas. Vários outros métodos estão disponíveis para cálculo de perda de carga, entalpias e calores específicos, temperatura de parede e regime de escoamento. Os resultados obtidos foram considerados bons quando comparados com dados reais, e o programa resultante será usado no dimensionamento de novas unidades, em estudos para eliminação de problemas operacionais e aumento de capacidade, otimização e controle de processos e etc / Abstract: Correlations to simulate the therrnal cracking of petroleum vacuum residues were developed through pilot plant data analysis. Readion was considered to occur only in the liquid phase, and the correlations determined consider charge properties like specific gravity, viscosity, sulfur content and initial boiling point range to give the yield and quality of products as a function of conversion (350°C-NBP products wt.%). Kinetic parameters were also found as a fundion of charge properties and a computer program was developed to simulate Visbreaker and Coker fired heater operation / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

O objetivo principal deste trabalho foi preparar catalisadores suportados em γ-Al2O3, a partir da conformação do hidróxido de alumínio comercial Versal, utilizando como precursores das fases ativas sais comerciais dos metais Ni, Nb e Mo, resultando nos catalisadores: NbMo/γ-Al2O3, NiNb/γ-Al2O3 e NiMo/γ-Al2O3. Estes foram avaliados quanto ao seu desempenho catalítico na reação de Hidrodessulfurização (HDS), principal processo no refino do óleo diesel. O objetivo específico do trabalho foi avaliar a influência nas propriedades dos suportes e dos catalisadores, ao variar alguns parâmetros nas etapas de peptização e calcinação. As variáveis estudadas foram: o tipo de agente peptizante (ácido acético, ácido oxálico e hidróxido de amônio), a concentração do agente peptizante (2% e 3%) e a temperatura de calcinação (550°C e 650°C). Combinando-se esses diferentes parâmetros, foram produzidos nove suportes com características diferentes. Inicialmente, utilizando Difratometria de Raios X, foi avaliada a influência da peptização, da concentração do agente peptizante e da temperatura de calcinação na estrutura cristalina dos suportes. Os resultados demonstraram que as amostras que foram submetidas à peptização e com maior concentração de peptizante, apresentaram um maior grau de cristalinidade. Os suportes foram submetidos às análises de Volumetria de N2, que determina as propriedades texturais (área superficial específica, volume específico de poros e diâmetro médio de poros) e de Resistência Mecânica. Os resultados permitiram selecionar três suportes (ácido acético 3%/650°C, ácido oxálico 3%/650°C e hidróxido de amônio 3%/650°C) para a impregnação. Foi feita impregnação incipiente, em combinações de dois a dois (NbMo, NiNb e NiMo), e os catalisadores finais também foram avaliados com os mesmos testes anteriormente feitos nos suportes, e como resultado, apenas os três catalisadores com suportes peptizados com ácido acético 3%/650°C, foram selecionados para a avaliação catalítica. As hidrodessulfurizações foram realizadas em uma unidade de alta pressão de H2 (30 bar) e alta temperatura (280°C), simulando as condições na refinaria industrial, utilizando como composto sulfurado de partida o Dibenzotiofeno (DBT). Os resultados indicaram que o catalisador NiMo/γ-Al2O3 foi o único que apresentou bom desempenho. / The more important purpose of this work was prepare supported γ-Al2O3 catalysts, by conformation of the aluminum hydroxide Versal, using as active phases precursors, commercial salts of the metals Ni, Nb e Mo, resulting in the catalysts NbMo/γ-Al2O3, NiNb/γ-Al2O3 e NiMo/γ-Al2O3. This were evaluated about the catalytic performance in the Hydrodessulfurization (HDS), principal process in the oil diesel refining. The work specific purpose was evaluated the influence in the properties of the supports and catalysts, diversified some parameters in peptizer and calcination. The studied variables were: the type of peptizer agente (acetic acid, oxalic acid and ammonium hydroxide), the peptizer agent concentration (2% e 3%) and the calcinations temperature (550°C e 650°C). Matching up this different parameters, were make nine supports with different characteristics. Initially, using X-Ray Diffraction, was evaluated the influence of the peptization, the concentration of peptizer agent and the calcination temperature in the supports crystalline structure. The results demonstrated that the peptizated samples with the superior peptizer concentration, show more crystalline. The supports were analyzed by Nitrogen Adsorption, that determine the textural properties (superficial specific area, specific volume of pore and medium diameter of pore) and Mechanical Resistance. The results allowed to select three supports (acetic acid 3%/650°C, oxalic acid 3%/650°C and ammonium hydroxide 3%/650°C) to impregnation. Was made incipient impregnation, in two to two combinations (NbMo, NiNb e NiMo) and the final catalysts were also evaluated with the supports tests, as result, just the three catalysts by supports peptizated with acetic acid 3%/650°C, were selected to catalytic tests. The Hydrodessulfuruzations were made in a high pressure unit of H2 (30 bar) and high temperature (280°C), simulating the industrial refining conditions, using as initial sufured compost the Dibenzothiophene (DBT). The results indicated that the catalysts NiMo/γ-Al2O3 was the only one to had a good performance.

Essa dissertação teve como objetivo desenvolver catalisadores suportados em gama alumina para o refino do óleo diesel. Avaliou-se o efeito do tipo de hidróxido de alumínio comercial utilizado, da quantidade do teor de nióbio adicionado ao suporte e do agente peptizante na conformação. Os pós comerciais de alumina e ácido nióbico foram peptizados, conformados por extrusão, secados e calcinados a 600°C para a obtenção de “pellets" cilíndricos com altura entre 4 e 6 mm e diâmetro entre 2 e 3 mm. O metal Mo, responsável pela fase ativa do catalisador, foi adicionado por impregnação incipiente ao suporte. Analisou-se as propriedades texturais, a resistência mecânica e a estrutura cristalina dos suportes. A partir dessas análises, o suporte que apresentou o melhor conjunto de resultados foi produzido a partir do hidróxido de alumínio Versal + 5% ácido nióbico peptizado com ácido acético 1%, e este foi impregnado com molibdênio. Foram também realizadas as mesmas análises nos catalisadores para avaliar a influência das fases ativas nas propriedades finais do material. / The purpose of this dissertation was develop supported gamma alumina catalysts for diesel oil refining. Were evaluated the effect of the type to commercial aluminum hydroxide used, the content of niobium added to the support and the peptizer agent, in the conformation. The commercial dust alumina and niobic acid were peptizated shaped by extrusion, dried and calcined in 600°C to obtain cylindrical pellets with height between 4 and 6mm and diameter between 2 and 3 mm. The Mo metal, responsable by the active phase of the catalysts, was added to the support by incipient impregnation. Were analyzed the textural properties, the mechanical resistance and the crystalline  structure of the supports. With this analysis the support with the better results was aluminum hydroxide Versal + 5% niobic acid with acetic acid 1%, and this was selected and impregnated with molibdenium. Were made the same analysis in the catalysts.

Estágio realizado na Petrogal, S.A. e orientado pelo Eng.º Manuel Leão Tavares / Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T06:58:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T00:19:54Z : No. of bitstreams: 1 151155.pdf: 12042237 bytes, checksum: 90a6061cfbf8cd45b323b823ee70eb9d (MD5) / É proposto neste trabalho a otimização energética das diversas etapas do processo de refino de óleos vegetais de uma planta em operação da Ceval Alimentos S.A.. Entenda-se por otimização energética neste caso, o estudo e a análise das redes de trocadores de calor instaladas e a síntese de configurações alternativas mediante utilização da tecnologia "pinch". São sugeridas novas estruturas para as redes de trocadores de calor de forma a minimizar a quantidade de energia envolvida (utilidades quentes e frias). Objetivando a identificação de um processo alternativo, procede-se a análise do investimento necessário, o que justifica as mudanças propostas. A metodologia de análise mostrou-se adequada na busca de novas estruturas para as redes de trocadores de calor envolvidas e a viabilidade econômica das alterações propostas é discutida.

Dissertação (mestrado)- Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:08:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Os refinadores de petróleo têm problemas de confiabilidade em equipamentos de sistema de topo de unidade de destilação atmosférica e a vácuo (UDAV), devido à corrosão e que com a crescente produção de petróleos mais pesados, o problema tende a se agravar pelo alto nível de contaminantes corrosivos e a dificuldade de dessalgação. Os objetivos desse trabalho são aumentar a confiabilidade em UDAV e reduzir as perdas de catalisador em unidade de craqueamento, insumo de maior custo na refinaria. A partir da revisão bibliográfica e de levantamentos de dados em 11 UDAV`s no Brasil foi elaborado um fluxograma de falhas" possíveis de ocorrer em qualquer refinaria, e o "método de análise do modo de falhas e efeitos" e testes foram utilizados para identificar as causas e ações de correção especificamente em uma refinaria da PETROBRAS. Para monitorar o controle das variáveis de processo durante os testes foram utilizados análises químicas e sondas corrosimétricas para medirem as tendências de corrosão. Aliadas a esse controle foram implantadas ações corretivas e introduzidas melhorias nos equipamentos e nos produtos químicos que controlam a corrosão Os mecanismos de danos encontrados foram corrosão por ácido clorídrico e corrosão sob depósitos de sais de amônio, e as principais causas diagnosticadas foram qualidade ruim dos petróleos, preparação incorreta dos tanques de carga, eficiências baixas das dessalgadoras, e controle do pH não adequado..O resultado visível foi à redução da corrosão, aumentando a confiabilidade nos equipamentos, de 1 falha a cada 2 anos passará a ter 1 falha a cada 6 anos, a rentabilidade aumentou e decresceram os riscos de segurança e danos ao meio ambiente.A projeção de ganhos por menores custos de manutenção, por aumento no processamento de carga e por menor consumo de catalisador é de U$ 1.470.000,00/ano, além de não ocorrer perdas de lucros cessantes de U$ 800.000,00/dia.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção / Made available in DSpace on 2012-10-21T03:41:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A necessidade crescente de maciças importações de derivados de petróleo, no decênio 2001-2010, e o conseqüente aumento no dispêndio de divisas, no mesmo período, sugerem a necessidade da implantação de novas refinarias no Brasil. Nesse trabalho, são analisados os impactos econômicos e logísticos, com a implantação de novas unidades industriais. Observa-se, também, a questão da redução da dependência externa na importação de derivados. Inicialmente, faz-se um histórico da situação petrolífera mundial, mostrando os desdobramentos das crises mundiais sobre o refino e suas margens de lucratividade. Discute-se, na seqüência, o cenário nacional, mostrando a evolução do consumo de derivados, da produção de petróleo e da capacidade de refino nos últimos anos. São apresentados cenários para a evolução do mercado de derivados, a evolução da produção de petróleo no país, a evolução do refino mundial e previsões de preços futuros para petróleo e derivados, com diferentes taxas anuais de crescimento, até o final da década. Propõe-se um modelo que quantifica anualmente as necessidades de importação de derivados, levando-se em consideração, em paralelo, os volumes de petróleo nacional exportado, para as diversas situações abordadas. A economia de divisas para o país na década, com a implantação, ou não, de outras refinarias é, também, enfocada. Simulam-se algumas alternativas, para o aumento da capacidade de refino, destacando a economia de divisas proporcionadas em cada um dos cenários. Um perfil de refino, visando atender mais racionalmente e com maior flexibilidade o mercado brasileiro, é sugerido. As várias unidades que compõem as refinarias, com suas capacidades, rendimentos e produções são discutidas, mostrando possíveis perfis de produção de derivados, em duas hipóteses de maximização de produtos. Análises de critérios de alocação para as novas refinarias são feitas, mostrando os vários aspectos que podem influenciar na tomada de decisão. Enfim, a dissertação apresentada evidencia as diversas vantagens para o Brasil, sob os ângulos econômico, logístico e social, da implantação de novas unidades de refino, analisando-se o caráter estratégico para o abastecimento do país. The growing imports of oil products in the decade 2001-2010, and the increasing foreign currency expenditures in the same period, suggests the need for new oil refineries in Brazil. In this work, the economical and logistic impacts caused by the implantation of new industrial units in Brazil are analysed. It is also discussed the external dependence on import oil products. Initially, world oil historical aspects are discussed, showing impacts of different world crisis on the oil refining and refining profits. The work follows with Brazilian scenario is discussed, showing the evolution of oil production, the import of oil products and Brazilian refining capacities in the last years. Differents views of the evolution of oil products markets, Brazilian oil production, world refining capacities and oil prices forecasts for different annual growing rates are presented for the next decade. It is proposed a model that quantify annually the product import needs, taking into account the volumes of local produced oil, for the various situation discussed. Foreign currency balance in the decade whit the building, or not, of other refineries is also focused. A few alternatives are simulated for the increase in refining capacity, and foreign currency balance for each situation is discussed. A refinery profile that fits to the Brazilian market is suggested. Brazilian refinery capacities and product output are also mentioned, showing possible production product distribution in various schemes. Many aspects that could affect decision on new refineries are discussed. Finally, this work presents the various advantages for Brazil that could arise from the construction of new refineries units, under economics, logistic and social points of view.