Desempenho de coluna de destilação na obtenção de óleos lubrificantes básicos

Abstract

Este trabalho se insere numa linha de pesquisa que visa à obtenção de óleos lubrificantes básicos, através da rota do hidrorefino, utilizando uma coluna de destilação com recheio estruturado Sulzer DX, operando a vácuo e em modo contínuo. As cargas utilizadas foram cedidas pelo CENPES/PETROBRAS e são denominadas: a) carga leve, composta de spindle e neutro leve; b) carga média, composta de spindle, neutro leve e neutro médio; e c) carga pesada, com neutro leve, neutro médio e bright stock. Para se obter as melhores condições operacionais, foram realizadas simulações com o software PRO II®, para a avaliação da influência das principais variáveis operacionais do processo e dos seus efeitos nas modificações realizadas na unidade (revamp). Com os resultados das simulações, como houve boa concordância entre as curvas originais dos produtos e as obtidas na simulação, as propriedades dos pseudo-componentes gerados nas simulações puderam ser utilizadas em cálculos posteriores de desempenho de coluna de destilação, através do conceito de HETP (Altura Equivalente ao Prato Teórico). Além disso, devido ao baixo desvio entre essas curvas, considerou-se o HETP simulado idêntico ao HETP experimental, na comparação com os modelos investigados. Na análise de desempenho da coluna, resolveu-se abordar o assunto de duas maneiras distintas: de uma maneira mais prática, através do modelo empírico de Carrillo et al. (2000) e comparando-o à curva do fabricante (Sulzer; e uma mais teórica, comparando modelos de transferência de massa, a saber, o de Olujic et al.(2004) e a sua versão modificada e o de Bravo, Rocha e Fair (1985), modificado por Orlando Jr. (2007). Os resultados obtidos demonstram que o modelo de Carrillo et al. (2000) descreve de forma satisfatória o desempenho do recheio para a carga leve, principalmente sob razões de refluxo mais elevadas, ao contrário das cargas média e pesada. Os modelos rigorosos não se adéquam a situação proposta no presente trabalho. No caso da correlação original de Olujic et al. (2004), isto é, levando-se em consideração a equação de Onda et al. (1968), os valores obtidos para as áreas superficiais efetivas, em todos os casos, apresentaram-se muito baixos, fornecendo HETP s elevados. A versão modificada por para o modelo de Olujic et al. (2004) e o modelo de Bravo, Rocha e Fair (1985) modificado por Orlando Jr. (2007) forneceu valores para as áreas mais realísticos, porém, com elevados desvios de HETP quando comparados ao HETP experimental ( entre 40 e 80%).