Uma nova abordagem para o controle de colunas de destilação

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA

Uma nova abordagem para o controle de colunas de destilação

Gustavo Longo Panissa

Florianópolis, Junho de 2003

Programa: PRH-ANP/MCT N0 34 Formação de Engenheiros nas Áreas de Automação, Controle e Instrumentação para a Indústria do Petróleo e Gás Universidade Federal de Santa Catarina

Relatório Final de BolsistaAluno
Período informado
Junho de 2001 a Maio de 2003

Identificação
Nome: Gustavo Longo Panissa CPF: 033445599-58 Matrícula PRH-ANP/MCT N0: 2001.0451-0 Tipo de Bolsa: Graduação Orientador: Ariovaldo Bolzan Co-Orientador: Ricardo Antonio Francisco Machado Tema: Uma nova abordagem para o controle de colunas de destilação Em Florianópolis, Junho de 2003

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Programa: PRH-ANP/MCT N0 34Formação de Engenheiros nas Áreas de Automação, Controle e Instrumentação para a Indústria do Petróleo e Gás Universidade Federal de Santa Catarina

Agradecimentos

À Cíntia Marangoni pela orientação, paciência e boa vontade para com o desenvolvimento deste trabalho. Ao colega de bolsa Álvaro L. Longo pelo desenvolvimento em conjunto do projeto. Aos professores Ricardo A. F. Machado e AriovaldoBolzan pela orientação. Ao Laboratório de Controle de Processos pela oportunidade oferecida. Aos colegas do Laboratório de Controle de Processos que muitas vezes colaboraram no desenvolvimento deste trabalho. Agradeço ainda o apoio financeiro da Agência Nacional do Petróleo (ANP) e da Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), por meio do Programa de Recursos Humanos da ANP para o Setor do Petróleo eGás PRH-34 ANP/MCT.

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Programa: PRH-ANP/MCT N0 34 Formação de Engenheiros nas Áreas de Automação, Controle e Instrumentação para a Indústria do Petróleo e Gás Universidade Federal de Santa Catarina

Resumo

Um dos problemas que as refinarias de petróleo encontram consiste no tempo que uma coluna de destilação leva para alcançar um novo estado de equilíbrio quando ocorre uma perturbaçãona alimentação do óleo crú. Este projeto tem como objetivo, propor uma mudança na configuração de uma coluna a fim de minimizar o tempo na qual esta opera em estado transiente. Para tanto propõe-se a introdução de pontos de aquecimentos controlados ao longo da coluna. Estudos foram realizados comparando o sistema de aquecimento distribuído com o sistema convencional de aquecimeto. Tal estudo foirealizado baseado em simulações no software HYSYS onde foi possível avaliar a melhor localização para o aquecimento distribuído. Para a verificação dos dados simulados propõe-se a construção de uma unidade de destilação com aquecimentos distribuídos escala piloto nas dependências do Laboratório de Controle de Processsos. em

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Programa: PRH-ANP/MCT N0 34 Formação de Engenheiros nas Áreas deAutomação, Controle e Instrumentação para a Indústria do Petróleo e Gás Universidade Federal de Santa Catarina

Abstract

One of most troubles that a petroleum refinery has is the time needed by the distillation tower to reach a new equilibrium state when the system is disturbed. The objective of this work is to develop a control strategy with distributed action to minimize the operationtransients of a distillation tower. This will be done through the introduction of heating points in each tower plate. The choose of this plates was done by simulations with software HYSYS and analysis of sensitivity. To verify the simulated data its proposed to buid a distillation column with distributed heats at the dependences of the Laboratório de Controle de Processos.

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Programa:PRH-ANP/MCT N0 34 Formação de Engenheiros nas Áreas de Automação, Controle e Instrumentação para a Indústria do Petróleo e Gás Universidade Federal de Santa Catarina

Sumário

Capítulo 1 – Introdução ....................................................................................7 1.1 – Objetivos................................................................................................9...
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