Viscorredução

2. PROCESSO
O processo a ser utilizado para estudo é o de viscorredução. Trata-se de um craqueamento térmico brando de resíduos de petróleo. Para esse processo, pode ser utilizado tanto o resíduo atmosférico quanto o resíduo de vácuo.
A principal reação que ocorre no processo é o craqueamento térmico dos hidrocarbonetos pesados presentes na corrente, produzindo asfalteno e um óleo combustível.
Existem dois tipos de viscorredutores: de serpentina e de imersão. Sabe-se que ambos possuem mesmo rendimento, diferindo apenas na temperatura de reação e tempo de residência do resíduo. Consideraremos o viscorredutor de serpentina.
A matéria prima (resíduo de petróleo) é pré-aquecida e então levada a um forno. Nesse forno é onde ocorre a reação, em temperaturas entre 450°C e 480°C. Nessa reação, as frações mais pesadas de hidrocarbonetos são craqueadas, formando frações mais leves. O produto do forno é então resfriado, para evitar que o craqueamento continue na hora da separação dos produtos finais. O produto do forno é então levado em seguida para uma torre de fracionamento, onde serão separadas as frações finais. Geralmente são gás, gasolina, gasóleo e resíduo de viscorredutor.
O gás e a gasolina são tratados e depois estabilizados em outro processo. O gasóleo pode ser mandado para processamento ou misturado com o resíduo de viscorredutor. Este último é utilizado para o resfriamento da carga, quando esta acaba de sair do forno.

3. EQUAÇÕES
3.1. Cinética da reação: kt= -ln⁡(1-x) k= k_0 e^(-E/RT)
Onde x é a fração convertida em peso, t é o tempo, k é a constante de taxa da reação, T é a temperatura de reação e E é a energia de ativação, que varia de 150 a 315 kJ/mol.

3.2. Balanço de energia:
Q=m.c.∆T
Onde Q é o fluxo de calor trocado, m é a vazão mássica, c é o calor específico.

3.3. Equações de rendimento:
3.3.1. Quantidade de produtos:
Conversão=(Gás+Gasolina)/Alimentação
Gás=0,189825 x Conversão+0,677163
Gasolina=0,0738321 x