Title

Modelamento e Simulação Computacional de um Sistema de Absorção de Benzeno por Óleo Virgem e Carvão Ativado

Modelamento e Simulação Computacional de um Sistema de Absorção de Benzeno por Óleo Virgem e Carvão Ativado

Authorship

CASTRO, JOSÉ ADILSON DE; SILVA, JAIME ALEX MARQUES DA; SILVA, ALEXANDRE JOSÉ DA

CASTRO, JOSÉ ADILSON DE

I am this author

SILVA, JAIME ALEX MARQUES DA

I am this author

SILVA, ALEXANDRE JOSÉ DA

I am this author

DOI

10.5151/2594-357x-6MinFe - 22-32

Downloads

Abstract

Nas coquerias de grandes usinas integradas o armazenamento de subprodutos do processamento do gás constitui um dos problemas ambientais que tem recebido atenção crescente da legislação, sobretudo por permitir evaporação de vapores orgânicos tóxicos como benzeno, tolueno e xileno. Neste trabalho investiga-se um sistema para remoção do benzeno através de um mecanismo de absorção que utiliza óleo virgem e carvão ativado como agentes desbenzenizantes. A captura do vapor de benzeno é realizada através de tubulações que conduzem a um tanque de lavagem. Os vapores orgânicos contendo o benzeno escoam através de um tanque com chuveiros de óleo e em seguida atravessam um leito de carvão ativado para a absorção final do benzeno. Para simular o desempenho do sistema, um modelo composto de 3 fases (gás, óleo e carvão ativado), foi formulado através de equações de transporte de massa, momentum e energia. O reator foi discretizado baseado no método de volumes finitos visando resolver o sistema de equações diferenciais parciais que representam os fenômenos. Através da simulação computacional do sistema de absorção foi possível determinar as concentrações finais de benzeno resultante da operação ininterrupta e determinar condições operacionais capazes de atender a legislação em vigor. O modelo desenvolvido mostrou-se uma ferramenta atrativa para o monitoramento do sistema e garantia do atendimento à legislação. Resultados da distribuição de concentração de benzeno no interior do tanque permitem visualizar as regiões de saturação tanto do óleo re-circulante quanto do leito de carvão ativado, o que permite adequado planejamento da troca dos mesmos.

Nas coquerias de grandes usinas integradas o armazenamento de subprodutos do processamento do gás constitui um dos problemas ambientais que tem recebido atenção crescente da legislação, sobretudo por permitir evaporação de vapores orgânicos tóxicos como benzeno, tolueno e xileno. Neste trabalho investiga-se um sistema para remoção do benzeno através de um mecanismo de absorção que utiliza óleo virgem e carvão ativado como agentes desbenzenizantes. A captura do vapor de benzeno é realizada através de tubulações que conduzem a um tanque de lavagem. Os vapores orgânicos contendo o benzeno escoam através de um tanque com chuveiros de óleo e em seguida atravessam um leito de carvão ativado para a absorção final do benzeno. Para simular o desempenho do sistema, um modelo composto de 3 fases (gás, óleo e carvão ativado), foi formulado através de equações de transporte de massa, momentum e energia. O reator foi discretizado baseado no método de volumes finitos visando resolver o sistema de equações diferenciais parciais que representam os fenômenos. Através da simulação computacional do sistema de absorção foi possível determinar as concentrações finais de benzeno resultante da operação ininterrupta e determinar condições operacionais capazes de atender a legislação em vigor. O modelo desenvolvido mostrou-se uma ferramenta atrativa para o monitoramento do sistema e garantia do atendimento à legislação. Resultados da distribuição de concentração de benzeno no interior do tanque permitem visualizar as regiões de saturação tanto do óleo re-circulante quanto do leito de carvão ativado, o que permite adequado planejamento da troca dos mesmos.

Keywords

Modelamento matemático, Benzeno, Carvão ativado, BTX.

Modelamento matemático, Benzeno, Carvão ativado, BTX.