Análise de desempenho do processo de combustão em fornos petroquímicos voltada para a melhoria da eficiência energética

Abstract

Resumo: Neste trabalho, um referencial teórico foi realizado para o desenvolvimento de estratégias de controle em fornos petroquímicos visando a melhoria da eficiência energética de acordo com o cenário e com as funções restritivas. Desta forma este trabalho está inserido dentro do contexto de controle automático do processo de combustão em fornos e contém uma nova abordagem para à análise da eficiência energética, sendo esta uma das principais contribuições para sua aplicação prática e acadêmica. Como estudo de caso, um forno petroquímico real foi utilizado. Este forno possui similaridade construtiva e operacional em relação a diversos reatores de carga de unidades de craqueamento catalítico presentes no país. O propósito do forno no processo petroquímico, é fornecer energía térrmica e/ou calor para o gás de processo a uma temperatura pré-definida, a fim de contribuir para a reação em um reator de carga (retorta). A busca pela melhoria da eficiência energética e/ou aumento do rendimento produtivo deve ser perseguida dentro do contexto da sutentabilidade de um processo desta natureza. O aumento da demanda de consumo de derivados, impõe um cenário desafiador, o qual reflete no aumento do tempo de operação (campanha) das unidades produtivas, e atendimento da legislação ambiental em relação a emissão de poluentes, é a motivação para o investimento em projetos cuja primicia é a melhoria da eficiencia energética em equipamentos térmicos. Este é o objetivo deste trabalho, discorrer sobre maneiras de se chegar nesta melhoria.

Abstract: This work aims to analyze the energy efficiency of a petrochemical furnace which is the subject of study of this dissertation. It is of paramount importance to emphasize that this study will serve as a theoretical framework for the development of control strategies in petrochemical furnaces to improve energy efficiency in accordance with the scenario and restrictive functions. It is believed that this work could add within the context of automatic control of combustion in furnaces, a new approach to the analysis of energy efficiency, which is a major contribution to the academic and practical justification for the choice of the oven petrochemical Petrosix process, in particular, is due to the similarity constructive and operating in relation to Reactors load catalytic cracking units, etc. The kiln F-23001 is designed to produce about 34.2 million Kcal / h, from combustion of oil and / or fuel gas. The purpose of the oven in the petrochemical process, and provide power thermal and / or heat to the process gas to a preset temperature in order to contribute to the reaction in one reactor load (retort). Among the main objectives of this work is essential to mention that the ecological bias is part of the objective function. The quest for improved energy efficiency and / or increase the productive yield, must pursued within the context of sustainability and the maintenance of ecological balance (decrease of atmospheric pollutants). The increasing consumer demand for derivatives, requires a challenging scenario, which reflects the increase in operating time (year) of production units, and compliance with environmental legislation regarding the emission of pollutants, this is undoubtedly the motivation for investment in projects whose pricier is to improve the thermal efficiency energetic in equipment.