Avaliação dos fenômenos de transporte para eletrorremediação de vanádio de catalisador de craqueamento catalítico de petróleo

Abstract

Resumo: Os processos de refino de petróleo vêm sendo constantemente otimizados devido aos custos de produção, tal fator tem incentivado as indústrias de refino de petróleo a projetar unidades de craqueamento catalítico em leito fluidizado com maiores participações de resíduos atmosféricos pesados. Os avanços tecnológicos também estão focados no desenvolvimento de novos catalisadores de craqueamento para frações pesadas de petróleo e na melhoria das composições catalíticas existentes, porém após sua utilização na unidade de Craqueamento Catalítico Fluidizado (FCC) este catalisador é denominado resíduo e a indústria petroquímica tem gerado uma grande quantidade. O resíduo que provém do processo de craqueamento catalítico de leito fluidizado é composto em sua íntegra pelo catalisador desativado que foi utilizado neste processo e que apresenta em sua composição química basicamente tetraedros de sílica e alumínio, terras raras, além de uma quantidade apreciável de níquel e vanádio oriundos do petróleo e que acabam desativando o catalisador. Desta forma, este trabalho tem o objetivo de avaliar o desempenho da técnica de remediação eletrocinética para a remoção do vanádio, buscando avaliar os fenômenos de transporte envolvidos. O melhor custo energético envolvido foi de 0,25 US$.t-1 de catalisador. Observou-se que a migração é o fenômeno de maior relevância nos testes de remediação, sendo que para a melhor condição de remediação, o fluxo migracional representou cerca de 87% da remoção de vanádio. Palavras-chave: Catalisador. Craqueamento catalítico de leito fluidizado. Remediação eletrocinética. Fenômenos de transporte. Remoção de Vanádio.

Abstract: Petroleum refining processes have been constantly being optimized due to production costs. This factor has encouraged the oil refining industries to design catalytic cracking units in fluidized bed with greater participation of heavy atmospheric residues. Technological advances are also focused on the development of new cracking catalysts for heavy oil fractions and on the improvement of existing catalytic compositions, but after their use in the FCC unit this catalyst is called waste and the petrochemical industry has generated a large amount. The residue from the fluidized bed catalytic cracking process is composed in its entirety by the deactivated catalyst which has been used in this process and which has in its chemical composition basically silica and aluminum tetrahedra, rare earths, in addition to an appreciable amount of nickel and vanadium from the oil and which eventually deactivating the catalyst. In this way, this work aims to evaluate the performance of the electrokinetic remediation technique for vanadium removal, aiming to evaluate the transport phenomena involved. The best energetic cost involved was 0.25 US$.t-1 of catalyst. It was observed that migration is the most relevant phenomenon in the remediation tests, and for the best vanadium remediation condition, the migration flow represented about 87% of the removal. Keywords: Catalyst. Catalytic cracking of fluidized bed. Electrokinetic remediation. Transport phenomena. Removal of Vanadium.